CN102728730A - 一种自动胀接系统和自动胀接控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动胀接系统，其中，电脑集成控制显示子系统，存储、显示并打印壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息、胀接孔位图、预先设置的胀管机伺服控制子系统的相关信息，并依据所述胀接相关信息和所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机胀接控制子系统和胀管机伺服控制子系统动作。一种自动胀接控制方法，通过电脑集成控制显示子系统控制胀管机胀接控制子系统和胀管机伺服控制子系统自动执行胀接，使壳管式换热器管板上需要胀接的孔和换热管束胀接在一起。利用该系统和方法胀接换热管束，不需要人工操作，提高了胀接质量和生产效率。

Description

一种自动胀接系统和自动胀接控制方法

技术领域

本发明涉及壳管式换热器制造领域，更具体的说，是涉及一种自动胀接系统和自动胀接控制方法。

背景技术

随着各类传热设备工艺流程中对流体温度的规定日益严格，市面上用于将热流体的部分热量传递给冷流体，使流体温度达到工艺流程规定的换热器也越来越多。当前最为广泛使用的为由壳体、换热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成的壳管式换热器。

目前，在壳管式换热器制造时，管板与换热管束的连接方式以强度胀接较为普遍。强度胀接是指保证换热管束与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的胀接。

在强度胀接过程中，将胀管机胀头插入换热管束中需要胀接的某一换热管管口旋转，使穿入管板孔内的换热管管端部胀大而达到塑性变形，同时，管板孔被胀大产生弹性变形。胀管机退出后，换热管的塑性变形不能恢复，而管板的弹性变形能够恢复，在管板的弹性变形恢复时，换热管与管板的接触表面产生很大的挤压力，使该换热管与管板牢固地结合在一起。当所有需要胀接的换热管胀接完毕后，就将换热管束固定在管板上，达到既密封又能抗拉脱力两个目的。

在现有技术中，常见的胀管机为电动胀管机和气动胀管机，且多为人工操作。虽然，采用上述电动胀管机和气动胀管机进行强度胀接能够实现壳管式换热器中管板与换热管束的连接，但是，由于人工操作带来的诸如劳动强度大、危险系数高、胀接准确率低的弊端以及上述胀管机自身的功能限制，胀接质量受到影响从而影响壳管式换热器的生产质量和生产效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自动胀接系统和自动胀接控制方法，以克服现有技术中由于人工操作的弊端以及胀管机自身的功能限制，影响胀接质量从而影响壳管式换热器的生产质量和生产效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动胀接系统，包括：

电脑集成控制显示子系统，用于存储、显示并打印壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息、胀接孔位图、预先设置的胀管机伺服控制子系统的相关信息，并依据所述胀接相关信息和所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机胀接控制子系统和胀管机伺服控制子系统动作；

其中，所述胀接相关信息包括：胀接面、胀管器型号、胀管器编号、胀接长度、胀接力矩、胀接总孔数、胀接孔位、已胀接孔数和未胀接孔数；

所述壳管式换热器的产品相关信息包括：产品型号、产品批次和产品编号；

所述胀管机伺服控制子系统的相关信息包括空程速度Vxy、空程速度Vyz和空程速度Vzx。

所述胀管机伺服控制子系统，用于根据所述胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述需要胀接的孔的位置坐标、所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行各个方位的动作；

所述胀管机胀接控制子系统，用于根据所述胀接力矩控制所述胀管机主轴的扭矩，以及根据所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机主轴在壳管式换热器的换热管内正向旋扩和反向退出，使设置于所述胀管机主轴前端的胀管机胀头对所述壳管式换热器管板上需要胀接的孔和换热管束执行胀接。

其中，所述胀管机伺服控制子系统包括：支撑轴、支撑轴驱动、横梁、第三驱动和第四驱动；

其中，所述支撑轴与地面垂直，且与所述支撑轴驱动相连接，所述支撑轴驱动用于控制所述胀管机主轴沿所述支撑轴的垂直方向上、下移动；

所述胀管机主轴与所述第三驱动相连，所述第三驱动控制所述胀管机主轴沿换热管的水平方向前、后移动；

所述横梁与所述第四驱动相连，所述第四驱动控制所述胀管机主轴沿横梁的水平方向左、右移动。

其中，所述支撑轴包括单轴或双轴；所述支撑轴驱动包括第一驱动和/或第二驱动；

当所述支撑轴为单轴时，所述支撑轴与第一驱动或第二驱动相连；

当所述支撑轴为双轴时，所述双轴包括第一轴和第二轴，其中，所述第一轴与所述第一驱动相连，所述第二轴与所述第二驱动相连。

其中，所述胀管机胀接控制子系统包括：第五驱动；

所述第五驱动与所述胀管机主轴相连，用于驱动胀管机，控制所述胀管机主轴在换热管内的正向旋扩和反向退出。

其中，所述支撑轴驱动、第三驱动、第四驱动和第五驱动为电机驱动；或者，气体驱动；或者，液压驱动。

优选地，所述自动胀接系统还包括：

与所述电脑集成控制显示子系统连接的自润滑控制子系统，用于润滑所述胀管机胀头。

其中，所述自润滑控制子系统包括相连的储油装置和控制装置，其中：

所述储油装置用于存放润滑油；

所述控制装置用于控制对胀管机胀头润滑油的加压、阀门打开、胀接时定量定时喷射润滑、欠压报警、油位低报警及自动补油。

优选地，所述自动胀接系统包括：

与所述电脑集成控制显示子系统相连接的孔位扫描控制子系统；

所述孔位扫描控制子系统，用于扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

一种自动胀接控制方法，包括：

启动电脑集成控制显示子系统，设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息；

将胀接孔位图导入所述电脑集成控制显示子系统；

选择合适的胀头；

启动胀管机伺服控制子系统，根据所述胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述需要胀接的孔的位置坐标、所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行各个方位的动作；

启动胀管机胀接控制子系统，对胀管机进行调零，切换到模拟模式，实施试胀，若试胀有问题，则重新设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息；若试胀成功，则切换到自动模式，开始实施胀接；

胀接完毕后，关闭自动胀接系统。

优选地，在选择合适的胀头之后，还包括：

启动自润滑控制子系统，润滑所述胀管机胀头。

优选地，将胀接孔位图导入所述电脑集成控制子系统包括：

通过网络接口或USB接口导入预先存储的管板胀接孔的平面图作为胀接孔位图；

或者，启动孔位扫描控制子系统，利用红外线扫描器或激光扫描器扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种自动胀接系统和自动胀接控制方法，通过电脑集成控制显示子系统根据产品相关信息、胀管机伺服控制子系统的相关信息、胀接相关信息、胀接孔位图来控制胀管机胀接控制子系统以及胀管机伺服控制子系统，实现胀头自动定位、胀头自动推入管端、胀头自动拉出管端，降低劳动强度，确保生产安全，提高胀接准确率，保证了胀接质量，提高了壳管式换热器的生产质量和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种自动胀接系统结构示意图；

图2为本发明实施例一公开的电脑集成控制显示子系统的显示界面示意图；

图3为本发明实施例二公开的胀管机胀接控制子系统以及胀管机伺服控制子系统的具体结构示意图；

图4为本发明实施例三公开的另一种自动胀接系统结构示意图；

图5为本发明实施例四公开的另一种自动胀接系统结构示意图；

图6为本发明实施例五公开的一种自动胀接控制方法流程图；

图7为本发明实施例五公开的旋转平台结构示意图；

图8为本发明实施例五公开的孔位处理过程示意图；

图9为本发明实施例五公开的胀接孔位图；

图10为本发明实施例五公开的胀接过程示意图；

图11为本发明实施例六公开的另一种自动胀接控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种自动胀接系统和自动胀接控制方法，通过电脑集成控制显示子系统根据产品相关信息、胀管机伺服控制子系统的相关信息、胀接相关信息、胀接孔位图来控制胀管机胀接控制子系统以及胀管机伺服控制子系统，实现胀头自动定位、胀头自动推入管端、胀头自动拉出管端，降低劳动强度，确保生产安全，提高胀接准确率，保证了胀接质量，提高了壳管式换热器的生产质量和生产效率。

实施例一

请参阅附图1，为本发明公开的一种自动胀接系统结构示意图。

该自动胀接系统包括：电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2和胀管机胀接控制子系统L3。

所述电脑集成控制显示子系统L1，是整个自动胀接系统的核心，能存储、显示并打印胀接各项参数。另外，该子系统配备有自动控制软件，能依据所述胀接相关信息和所述胀管机伺服控制子系统的相关信息自动控制所述胀管机伺服控制子系统L2和所述胀管机胀接控制子系统L3动作。

需要说明的是，请参阅附图2，为本发明提供的所述电脑集成控制显示子系统L1的显示界面，该界面能够显示所述胀接各项参数，具体包括壳管式换热器的产品相关信息101、胀接相关信息102、胀管机伺服控制子系统的相关信息103和胀接孔位图104。

所述壳管式换热器的产品相关信息101包括：产品型号、产品批次和产品编号；所述胀接相关信息102包括：胀接面、胀管器型号、胀管器编号、胀接长度、胀接力矩、胀接总孔数、胀接孔位、已胀接孔数和未胀接孔数；所述胀管机伺服控制子系统的相关信息103包括空程速度Vxy、空程速度Vyz和空程速度Vzx。

所述胀管机伺服控制子系统L2，能够根据所述电脑集成控制显示子系统L1中显示的胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述需要胀接的孔的位置坐标、所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行上下左右前后六个方位的动作，实现孔位的变更和胀管机主轴的推入和拉出。

所述胀管机胀接控制子系统L3，能够根据所述胀接力矩控制所述胀管机主轴的扭矩，以及根据所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机主轴在壳管式换热器的换热管内正向旋扩和反向退出，使设置于所述胀管机主轴前端的胀管机胀头对所述壳管式换热器管板上需要胀接的孔和换热管束执行胀接。

本实施例公开的自动胀接系统通过电脑集成控制显示子系统L1中的自动控制软件根据胀接各项参数对胀管机伺服控制子系统L2和胀管机胀接控制子系统L3进行自动控制，实现需胀接孔位自动筛选、胀管机主轴自动寻找需胀接孔位、胀接时胀管机胀头自动定位、自动变换需胀接孔位，整个过程不需要人工操作，劳动强度低，胀接质量有保证，生产效率高，且安全有保证；另外，电脑集成控制显示子系统L1能动态显示、记录和存储胀接各项参数，并能打印输出，信息化程度高，极大的方便了生产管理。

为了更加清楚地描述上述实施例一公开的自动胀接系统，本发明还公开了各个子系统的具体结构，下面，将通过以下实施例进行详细介绍。

实施例二

请参阅附图3，为本发明公开的自动胀接系统中所述胀管机伺服控制子系统L2和胀管机胀接控制子系统L3的具体结构示意图。

所述胀管机伺服控制子系统L2包括：第一轴H1、第二轴H2、横梁H4以及第一驱动M1、第二驱动M2、第三驱动M3和第四驱动M4，其中：

所述第一轴H1和第二轴H2与地面垂直，所述第一轴H1与所述第一驱动M1相连，所述第二轴H2与所述第二驱动M2相连，所述第一驱动M1和所述第二驱动M2同步控制所述胀管机主轴沿所述第一轴H1和所述第二轴H2的垂直方向上、下移动；

所述胀管机主轴与所述第三驱动M3相连，所述第三驱动M3控制所述胀管机主轴沿换热管的水平方向前、后移动；

所述横梁H4与所述第四驱动M4相连，所述第四驱动M4控制胀管机主轴沿横梁H4的水平方向左、右移动。

所述胀管机胀接控制子系统L3包括：第五驱动M5；

所述第五驱动M5与所述胀管机主轴相连，用于驱动胀管机，控制所述胀管机主轴在换热管内的正向旋扩和反向退出。

需要说明的是，本实施例公开的胀管机伺服控制子系统L2具有双支撑轴，即第一轴H1和第二轴H2，相应的，该子系统包括两个支撑轴驱动，即第一驱动M1和第二驱动M2。此类结构能够满足较高的胀接要求。

但是，对于要求不是很高的胀接，采用上述结构就不可避免地造成了资源浪费，为此，本发明还公开了另一种胀管机伺服控制子系统结构，即所述胀管机伺服控制子系统L2只具有一个支撑轴，该支撑轴为上述所述的第一轴H1或第二轴H2中的任意一个，同时具有一个与该支撑轴相对应的支撑轴驱动，该支撑轴驱动具体为：与第一轴H1相连的第一驱动M1，或者与第二轴H2相连的第二驱动M2。同样的，采用一个支撑轴时，在其对应的支撑轴驱动的驱动下，使所述胀管机主轴沿这一个支撑轴的垂直方向上、下移动。

进一步需要说明的是，为了适应不同的胀接环境，以上所述第一驱动M1、第二驱动M2、第三驱动M3、第四驱动M4和第五驱动M5可以为电机驱动，也可以气体驱动或者液压驱动。

本实施例中，提供了胀管机伺服控制子系统L2的多种具体结构及多种驱动方式，能够使本发明公开的自动胀接系统应用于不同的胀接环境，在一定程度上保证了胀接质量，进而保证了生产效率。

在上述本发明公开的实施例一和实施例二的基础上，本发明还公开了另一种自动胀接系统，将通过以下实施例进行说明。

实施例三

请参阅附图4，为本发明公开的另一种自动胀接系统结构示意图。

该自动胀接系统包括：电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2、胀管机胀接控制子系统L3和自润滑控制子系统L4。

其中，电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2、胀管机胀接控制子系统L3的结构和功能描述请参照实施例一和实施例二的相关描述，这里不再赘述。

所述自润滑控制子系统L4控制对胀管机胀头的润滑。所述自润滑控制系统L4包括相连的储油装置201和控制装置202，其中，所述储油装置201用于存放润滑油，所述控制装置202用于控制对胀管机胀头润滑油的加压、阀门打开、胀接时定量定时喷射润滑、欠压报警、油位低报警及自动补油。

在本实施例中公开的自动胀接系统，除了具有实施例一及实施例二中所述胀接系统的优点之外，还具有自润滑的功能。在胀接过程中，胀管机胀头自润滑，使其发热减小，增加其使用寿命从而降低生产成本。

基于上述实施例三公开的自动胀接系统，本发明还公开了另一种自动胀接系统，下面将通过以下实施例进行详细描述。

实施例四

请参阅附图5，为本发明公开的另一种自动胀接系统结构示意图。

该自动胀接系统包括：电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2、胀管机胀接控制子系统L3、自润滑控制子系统L4和孔位扫描控制子系统L5。

其中，电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2、胀管机胀接控制子系统L3、自润滑控制子系统L4的结构和功能描述请参照实施例一、实施例二和实施例三的相关描述，这里不再赘述。

所述孔位扫描控制子系统L5，能够通过红外线扫描器或者激光扫描器扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

需要说明的是，所述胀接孔位图除了能够通过所述孔位扫描控制子系统L5扫描壳管式换热器管板生成以外，还能够通过网络接口或USB接口导入预先存储的管板胀接孔的平面图作为胀接孔位图。

当胀接孔位图由网络接口或USB接口导入时，所述孔位扫描控制子系统L5依然会在胀接的过程中对壳管式换热器的管板进行扫描，并把扫描的动态数据实时传送给所述电脑集成控制显示子系统L1，以便于及时更新胀接孔位图。

当胀接孔位图由所述孔位扫描控制子系统L5扫描生成时，在后续的胀接过程中，所述孔位扫描控制子系统L5依然对壳管式换热器管板进行扫描，并把扫描的动态数据实时传送给所述电脑集成控制显示子系统L1，以便于及时更新胀接孔位图。

本实施例公开的自动胀接系统，能够通过所述电脑集成控制显示子系统L1以及分别与所述电脑集成控制显示子系统L1相连接的胀管机伺服控制子系统L2、胀管机胀接控制子系统L3、自润滑控制子系统L4和孔位扫描控制子系统L5协调工作，达到最好的胀接效果。所述孔位扫描控制子系统L5不仅能够实现胀接孔位图的导入，更能完成胀接孔位图的更新，方便了胀接控制者对胀接全过程的清晰监测，进而保证了胀接质量，提高了生产效率。

基于上述实施例中所提供的自动胀接系统，本发明还公开了一种自动胀接控制方法，下面将通过以下实施例进行详细描述。

实施例五

请参阅附图6，为本发明公开的一种自动胀接控制方法流程图。具体步骤为：

步骤S101：放置工件。

将壳管式换热器工件放置于旋转平台上，旋转平台具体结构如图7所示，此时，需要胀接的管板A、B面与地面是垂直的。如果换热管两端均未胀接，需要对管板B面用工装板顶住，避免胀接管板A面的换热管时，胀头推入顶出换热管。

步骤S102：启动自动胀接系统，开启电脑集成控制显示子系统L1。

设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息，以便对胀接对象做记录。

步骤S103：将胀接孔位图导入所述电脑集成控制显示子系统。

需要说明的是，将胀接孔位图导入所述电脑集成控制显示子系统有两种方法，下面将详细说明。

方法一

启动孔位扫描控制子系统L5，通过红外线扫描器或者激光扫描器扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

需要说明的是，所述位置坐标为三维坐标ni(Xi,Yi,Zi)，请参阅图8，为本发明提供的扫描后孔位处理过程示意图，在电脑集成控制显示子系统上能生成胀接平面排列图，在剔除图面上的非胀接孔位（即打叉孔位）后才最终生成胀接孔位图如图9所示。

在后续的胀接过程中，所述孔位扫描控制子系统L5依然对壳管式换热器管板进行扫描，并把扫描的动态数据实时传送给所述电脑集成控制显示子系统L1，以便于及时更新胀接孔位图。

方法二

通过网络接口或USB接口导入预先存储的管板胀接孔的平面图作为胀接孔位图。

需要说明的是，该方法同方法一的不同之处只在于，胀接孔位图的来源不同，但是，后续因为选择胀接孔以及胀接过程中对胀接孔位图的处理是相同的，具体处理过程可参考方法一中的相关描述。

步骤S104：选择合适的胀头。

需要说明的是，本发明和公开的自动胀接系统自带胀头库，能根据胀接的工件输入的管板厚度、管板孔经、换热管孔径和壁厚等相关信息自动选则合适的胀头。

步骤S105：启动胀管机伺服控制子系统L2。

根据所述电脑集成控制显示子系统生成的所述胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行上、下、左、右、前、后各个方位的动作。

步骤S106：启动胀管机胀接控制子系统L3。

对胀管机进行调零，切换到模拟模式，实施试胀，观察胀头与孔模拟胀接情形，如果试胀有问题，则重新设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息；如果试胀没有问题，则退出模拟模式，切换到自动模式，开始实施胀接。

需要进行说明的是，胀管机按预定管板孔位置坐标ni(Xi,Yi,Zi)进行胀接，包括移动到指定位置。如附图10所示，胀管机主轴移动到Xi、Zi后，y轴快速移动到到胀管器顶尖距离管板面Ls距离处，胀管机主轴再缓慢推入L1距离，使胀头端面与管板端面平齐，然后，胀管机主轴再推入L2距离，此时启动第五驱动M5使胀管机主轴正向驱动，圆锥形胀头芯杆在轴向拉力作用下逐渐推入胀管器并带动滚珠扩张，此时弹簧同步被压缩，达到预设的胀接力矩以后（此时弹簧被压缩至距离L2），第五驱动M5反向驱动胀管机主轴使胀头退出同时胀头芯杆被压缩弹簧顶开恢复到无压缩状态，胀管机主轴再沿y轴反向移动L1距离并快速移动到下一个胀接位置。如此循环作业，在电脑集成控制显示子系统L1上能实时动态显示胀接相关参数。

步骤S107：保存记录，更换胀接面。

A面胀接完毕保存A面胀接过程记录，旋转操作平台使B面处于胀接位置，按上述步骤对B面进行胀接。B面胀接完毕，保存B面胀接过程记录。如有需要，可以打印A、B两面胀接过程记录存档。至此，此壳管式换热器工件胀接完毕，转入下一个工件，按照上述步骤进行胀接。

步骤S108：胀接完毕后，关闭自动胀接系统。

本实施例中描述的自动胀接控制方法，在所述电脑集成控制显示子系统L1设定好胀接各项参数以后，所述其他各个子系统就会执行相关控制，胀接全程不需要人工把持操作，劳动强度低，生产效率高且安全有保障；并且，能够自动存储、显示胀接过程记录，信息化程度高，极大地方便了生产管理，提高了产品质量。

基于上述实施例中所提供的自动胀接系统及胀接方法，本发明还公开了另外一种自动胀接方法，下面将通过以下实施例进行详细描述。

实施例六

请参阅附图11，为本发明提供的另一种自动胀接控制方法流程图。

需要说明的是，本实施例中提供的自动胀接控制方法与实施例五中描述的自动胀接控制方法大致相同，只是在选择合适的胀头之后，还包括启动自润滑控制子系统L4，润滑所述胀管机胀头，具体步骤请为：

步骤S201：放置工件。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S101相同，相关描述请参阅步骤S101。

步骤S202：启动自动胀接系统，开启电脑集成控制显示子系统L1。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S102相同，相关描述请参阅步骤S102。

步骤S203：将胀接孔位图导入所述电脑集成控制显示子系统。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S103相同，相关描述请参阅步骤S103。

步骤S204：选择合适的胀头。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S104相同，相关描述请参阅步骤S104。

步骤S205：启动自润滑控制系统L5。

检查储油装置中的油位情况，油位低于下限时自动补油，设定合适的油压和喷油时间，手动胀头处喷油情况良好后，切换到自动。

步骤S206：启动胀管机伺服控制子系统L2。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S105相同，相关描述请参阅步骤S105。

步骤S207：启动胀管机胀接控制子系统L3。

需要进行说明的是，此步骤具体过程与实施例五中的步骤S106大致相同，只是在胀接过程中该实施例提供的方法包括自润滑胀头，其他相关描述请参阅实施例五中的步骤S106。

步骤S208：保存记录，更换胀接面。

此步骤具体过程与实施例五中的步骤S107相同，相关描述请参阅步骤S107。

步骤S209：胀接完毕后，关闭自动胀接系统。

本实施例中描述的自动胀接控制方法，在所述电脑集成控制显示子系统L1设定好胀接各项参数以后，所述其他各个子系统就会执行相关控制，胀接全程不需要人工把持操作，劳动强度低，生产效率高且安全有保障；并且，能够自动存储、显示胀接过程记录，信息化程度高，极大地方便了生产管理；加入自动润滑的功能增加了胀管机的使用寿命从而降低生产成本，提高了产品质量。

综上所述，该自动胀接系统及自动胀接控制方法整个过程不需要人工操作，劳动强度低，生产效率高，且安全有保障；胀管孔位的变化靠伺服机构自动控制，不会出现漏胀的情况，有利于提高产品的生产效率和稳定胀接质量；能动态显示、记录和存储胀接各项参数，并能打印输出，信息化程度高，极大的方便了生产管理；胀接过程中，胀管机胀头自润滑，使其发热减小，增加其使用寿命从而降低生产成本；系统能统计每个胀头的胀接次数；同时能设定每个规格胀头的胀接次数，提示到期更换，有效避免胀头磨损导致的胀接不合格。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种自动胀接系统，其特征在于，包括：

电脑集成控制显示子系统，用于存储、显示并打印壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息、胀接孔位图、预先设置的胀管机伺服控制子系统的相关信息，并依据所述胀接相关信息和所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机胀接控制子系统和胀管机伺服控制子系统动作；

其中，所述胀接相关信息包括：胀接面、胀管器型号、胀管器编号、胀接长度、胀接力矩、胀接总孔数、胀接孔位、已胀接孔数和未胀接孔数；

所述壳管式换热器的产品相关信息包括：产品型号、产品批次和产品编号；

所述胀管机伺服控制子系统的相关信息包括空程速度Vxy、空程速度Vyz和空程速度Vzx；

所述胀管机伺服控制子系统，用于根据所述胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述需要胀接的孔的位置坐标、所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行各个方位的动作；

所述胀管机胀接控制子系统，用于根据所述胀接力矩控制所述胀管机主轴的扭矩，以及根据所述胀管机伺服控制子系统的相关信息控制胀管机主轴在壳管式换热器的换热管内正向旋扩和反向退出，使设置于所述胀管机主轴前端的胀管机胀头对所述壳管式换热器管板上需要胀接的孔和换热管束执行胀接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述胀管机伺服控制子系统包括：支撑轴、支撑轴驱动、横梁、第三驱动和第四驱动；

其中，所述支撑轴与地面垂直，且与所述支撑轴驱动相连接，所述支撑轴驱动用于控制所述胀管机主轴沿所述支撑轴的垂直方向上、下移动；

所述胀管机主轴与所述第三驱动相连，所述第三驱动控制所述胀管机主轴沿换热管的水平方向前、后移动；

所述横梁与所述第四驱动相连，所述第四驱动控制所述胀管机主轴沿横梁的水平方向左、右移动。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述支撑轴包括单轴或双轴；所述支撑轴驱动包括第一驱动和/或第二驱动；

当所述支撑轴为单轴时，所述支撑轴与第一驱动或第二驱动相连；

当所述支撑轴为双轴时，所述双轴包括第一轴和第二轴，其中，所述第一轴与所述第一驱动相连，所述第二轴与所述第二驱动相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述胀管机胀接控制子系统包括：第五驱动；

所述第五驱动与所述胀管机主轴相连，用于驱动胀管机，控制所述胀管机主轴在换热管内的正向旋扩和反向退出。

5.根据权利要求2~4中的任意项所述的系统，其特征在于，所述支撑轴驱动、第三驱动、第四驱动和第五驱动为电机驱动；或者，气体驱动；或者，液压驱动。

6.根据权利要求1~5中的任意项所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

与所述电脑集成控制显示子系统连接的自润滑控制子系统，用于润滑所述胀管机胀头。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述自润滑控制子系统包括相连的储油装置和控制装置，其中：

所述储油装置用于存放润滑油；

所述控制装置用于控制对胀管机胀头润滑油的加压、阀门打开、胀接时定量定时喷射润滑、欠压报警、油位低报警及自动补油。

8.根据权利要求1~7中的任意项所述的系统，其特征在于，该系统包括：

与所述电脑集成控制显示子系统相连接的孔位扫描控制子系统；

所述孔位扫描控制子系统，用于扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

9.一种自动胀接控制方法，其特征在于，包括：

启动电脑集成控制显示子系统，设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息；

将胀接孔位图导入所述电脑集成控制显示子系统；

选择合适的胀头；

启动胀管机伺服控制子系统，根据所述胀接孔位图确定需要胀接的孔，以及根据所述需要胀接的孔的位置坐标、所述胀管机伺服控制子系统的相关信息和所述胀接相关信息控制胀管机主轴执行各个方位的动作；

启动胀管机胀接控制子系统，对胀管机进行调零，切换到模拟模式，实施试胀，若试胀有问题，则重新设定壳管式换热器的产品相关信息、胀接相关信息以及胀管机伺服控制子系统的相关信息；若试胀成功，则切换到自动模式，开始实施胀接；

胀接完毕后，关闭自动胀接系统。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在选择合适的胀头之后，还包括：

启动自润滑控制子系统，润滑所述胀管机胀头。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，将胀接孔位图导入所述电脑集成控制子系统包括：

通过网络接口或USB接口导入预先存储的管板胀接孔的平面图作为胀接孔位图；

或者，启动孔位扫描控制子系统，利用红外线扫描器或激光扫描器扫描壳管式换热器管板，确定壳管式换热器管板上孔的位置坐标，并将各个孔的位置坐标反馈给所述电脑集成控制显示子系统，以生成胀接孔位图。

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