本發(fā)明涉及一種盤管高自動化的上料方法，主要用于小口徑超長的銅鋁盤管的生產(chǎn)，屬于金屬管材加工方法
技術領域：
；并且還涉及高自動化系列的盤管生產(chǎn)設備，屬于金屬管材的加工裝備
技術領域：
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背景技術：
：小口徑的銅鋁盤管作為傳熱管或流體輸送管被廣泛的應用在制冷和汽車工業(yè)領域，全國每年的銅鋁管的用量超過100萬噸?，F(xiàn)今小口徑銅盤管的主流工藝為水平連鑄+行星軋制法。小口徑鋁管的主流工藝為分流模擠壓+拉伸法。表1給出了銅盤管的生產(chǎn)工藝及所需設備。鋁盤管的生產(chǎn)工藝先由分流模擠壓，隨后從序號4工藝以后與銅盤管基本相同。表1序號名稱所需設備開卷方式收卷方式1水平連鑄連鑄機無無2銑面銑面機無無3行星軋制三輥行星軋機無上收卷4連續(xù)直拉連拉機上收卷料筐收卷5盤拉盤拉機料筐開卷料筐收卷6在線退火在線退火機組料筐開卷料筐收卷7內(nèi)螺紋成型內(nèi)螺紋機料筐開卷料筐收卷8纏繞纏繞機料筐開卷密排收卷9定尺定尺切斷機料筐開卷直管式蚊香管10退火樓式爐無無另外，表1也給出了對應的每臺設備的開卷和收卷方式，從表1可以看出從工序4連拉到工序9定尺切斷之間的每個工序相對應的設備均要使用料筐裝載盤管，連續(xù)的從料筐中開卷放出盤管進入相應的盤管加工機再連續(xù)的將加工后的盤管收入收卷料筐中，這種盤到盤的生產(chǎn)方式，是現(xiàn)代銅鋁管生產(chǎn)的重要方式。當然，纏繞機、定尺切斷機因要生產(chǎn)密排管或直條管，收卷機不需要料筐，但其開卷仍需要料筐裝管。下面以盤拉機和在線退火機組為例，對現(xiàn)有盤管生產(chǎn)設備的操作方法給以說明。圖1給出了盤拉機的拉拔原理圖，圖2給出了盤拉機的平面圖，由圖1可以看出，盤拉機主電機(未顯示)帶動盤拉機大盤1按N的方向旋轉(zhuǎn)，被拉拔的盤管事先被繞在大盤上若干圈2，在拉拔時，被拉拔的盤管連續(xù)的從開卷料筐7中放出，經(jīng)外模3后在A點開始繞在大盤上，同時，在B點離開大盤落入收卷料筐5內(nèi)，連續(xù)的開卷、拉拔、收卷完成了整個拉拔過程。管材拉完時，管尾端的管頭隨機落入料筐內(nèi)部，沒有一定的位置要求。管頭有可能伸出料筐的外徑，也有可能存在料筐內(nèi)部，而在高度上，管頭一般低于料筐的上沿。盤拉機的工作是采用拉拔的方法使被加工的盤管減徑減壁而達到最終成品的尺寸。為達到成品尺寸，一盤要拉拔若干道次，如從Φ29×1。2拉到Φ9。52×0。35一般要9個道次，對于每盤盤管都要由大到小更換內(nèi)外模9次才能拉到尺寸。圖2給出了盤拉機的平面原理圖，其中盤拉機主機架201上面裝有主傳動電機和減速機(未給出)及拉拔大盤，其底部裝有收卷機及收卷料筐5，件204為料筐的環(huán)型運輸線，該盤拉機上共有7個料筐，5為收卷料筐，7為開卷料筐，203為備料工位，205為其余4個在環(huán)型運輸線上的待加工料筐。環(huán)型運輸線由鏈條和料筐運送小車組成。運輸小車單邊與鏈條均布相連，每個小車上放置一個料筐。在備料工位203處，操作員工完成管材的加油、裝內(nèi)芯和打頭動作，為管材的拉拔作準備工作。操作員工工作位置為C處附近被料筐包圍的一個小的區(qū)域內(nèi)，在圖2中由一組斜線反映的區(qū)域。。當上一盤管拉完后，操作員工按M方向操作運輸鏈204移動，此時7個料筐在一個鏈條的驅(qū)動下同時移動，滿筐的收卷料筐5移出拉拔機至下一工位，被拉完的開卷料筐7空筐進入拉拔大盤底下的收卷工位，此時，操作工將在備料工位203處將打好頭的管頭送入拉盤機大盤1，大盤上裝有夾鉗，將被拉拔管材拉入并纏繞到大盤上，開始新一盤的拉拔。由圖2可見，為滿足操作的需要，操作員工要在C處既環(huán)型運輸線里面工作(圖2中用虛線表示的區(qū)域)。操作員工被料筐包圍在中間，料筐高度很高，加上運輸小車料筐高度超過1600mm。這個高度接近成年人的高度。再加上料筐里裝滿了銅管，料筐之間的間隙又不大，如果要進出盤拉機的話，就要穿過料筐的環(huán)型運輸線。環(huán)型運輸線要轉(zhuǎn)運料筐，其具有很多的機械部件，這些部件和料筐的阻擋，會給員工的穿過造成障礙，長期的高頻次的穿越料筐環(huán)型運輸線204很容易引起工傷。所以，現(xiàn)有設備一般是由一個操作員工操作一臺盤拉機。在盤拉機的工作時間內(nèi)，操作工僅在C處環(huán)型運輸線里面一個小的區(qū)域內(nèi)工作，無特殊情況一般不出來。圖2顯示的盤拉機上共有6個滿筐和1個空筐，每筐銅管要拉9個道次，6筐的盤管就要拉6×9＝54個道次，即操作員工要進行54次操作，即54次的加油、放芯頭、穿管等整套的拉拔操作，才能完成6筐盤管的拉拔。正常情況下約十個小時左右的時間才能完成上述的拉拔過程。由于管材的直徑壁厚不同，每道次的拉速和拉拔時間也不同，一般大管徑管子短，雖拉拔速度慢，但相對的拉拔時間短一些，拉到小管徑、直徑、壁厚都變小，管子可能很長，有的細管一根可能超過10000M，這就要拉較長時間，一般的情況下，每道次的拉拔時間大約在5—20分鐘之內(nèi)變化。員工的拉拔準備時間應該在1分鐘以內(nèi)，每5—20分鐘重復操作一次，其余時間員工實際上無事可做，在拉拔的過程中，員工的工作造成了事實的浪費。圖3為在線退火機組的原理圖，在線退火是盤拉機的下一道工序，拉拔到內(nèi)螺紋母管尺寸的銅盤管，經(jīng)在線退火軟化后才能進行內(nèi)螺紋管的成型。由圖3可以看出，箭頭P的方向為機組運行的方向，開卷機300上裝有開卷料筐301。待退火的內(nèi)螺紋母管裝在料筐301內(nèi)部，303為矯直機，304為前牽引機機，305為感應加熱線圈，用于銅管的快速加熱退火，306為冷卻段，采用水冷對管材冷卻，307為吹干段，用高壓空氣吹干銅管表面的水份，308為后牽引機，退火完的盤管309經(jīng)預彎機310收卷機312收入收卷料筐311中。一般的情況下，銅管在線退火的速度在300-600m/min之間，一盤一噸重的銅管的退火時間大約在20-30min之間，管材直徑大的話，管材短，時間短些，小徑管退火時間長?，F(xiàn)有的操作是操作工將放在開卷料筐301內(nèi)的盤管302手工拿出，放到在線退火的矯直機303內(nèi)，矯直機303與前牽引機304驅(qū)動管頭通過整個機組，并開始自動加熱、冷卻，最后收入收卷料筐311，當操作員將盤管302送入303和304后，以下的程序為自動的，每盤銅管的退火過程中，操作員工所做的工作不到1分鐘，余下的時間是無事可做的，在線退火機組自動的做完余下的工作。從上面兩例銅盤管的生產(chǎn)方法和設備的敘述上可以歸納以下幾點：1、現(xiàn)有的設備一般都是單機單人的形式操作的；2、當加工到盤管時，盤管的生產(chǎn)設備都由料筐來裝載盤管并以散盤的形式存儲時，盤管的加工為盤到盤的加工，即由開卷到收卷的加工；3、盤拉機作為盤管的加工機，為了達到最終的加工尺寸，盤管要在該機上反復多道次的重復拉拔，即在盤拉的加工過程中，被加工的盤管要在盤拉機自身的收放卷機中反復多次的換位，而其余工序如在線退火、內(nèi)螺紋成型等均是在一個加工設備中一次性通過，即從開卷到收卷一次性完成管材的加工。4、盤管的加工設備的加工過程都是自動化的，如盤拉、在線退火、纏繞等。但由于在現(xiàn)有技術中在收卷管尾落料時管尾端的管頭是隨機的落入收卷料筐的，管頭在料筐中的位置是不固定的，無法用機器識別管頭的位置，所以現(xiàn)有技術的盤管上料是由人工完成的。操作工需要在每盤盤管加工開始前做管材的加工準備的工作，要從料筐中發(fā)現(xiàn)管頭并將管頭手工拿出料筐送入盤拉機的打頭機或送入在線退火，纏繞機，內(nèi)螺紋機等的主機進行盤管的加工。在管材加工的時間內(nèi)，操作員工除監(jiān)視機組的運轉(zhuǎn)情況外是無事可做的。但是，由于盤管加工特性的原因，操作工又無法離開加工機，如盤拉過程中，5—20分鐘一個循環(huán)，操作工在5-20分鐘內(nèi)就只需要進行一次操作，這種間隙的操作是由現(xiàn)有生產(chǎn)設備無法做到全自動化生產(chǎn)造成的，這即造成了人員的浪費，也會產(chǎn)生由于人的因素造成的產(chǎn)量和質(zhì)量的下降。為了提高銅鋁盤管生產(chǎn)的自動化水平，本領域內(nèi)的技術人員做了很多的工作。也取得了一定的進展。以盤拉機為例，英國MRBSchumag公司于2006年左右設計了一種自動化的盤拉機S4BF并先后銷售給CSP和IUSA等公司。該機具有自動打頭裝置和管頭的自動送進裝置?？蓪⒓佑停瑝嚎?，穿芯頭和壓頭等動作一次性自動完成，并可將打完頭的盤管管頭自動的送入盤拉機進行拉拔。MRBSchumag將這套裝置稱為AutomaticPointandPreparationUnit。并于2012年在youtube上上傳了這個視頻。該機與傳統(tǒng)盤拉機相比，自動化程度有了很大的提高。但是，盤管的自動上料問題依然沒能解決，依然需要人工將管頭從料筐中拿出放置到一個特定的位置，依然需要人工上料。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種盤管高自動化的上料方法及高自動化系列盤管加工設備，以提高銅鋁盤管的生產(chǎn)自動化程度，降低用工成本。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種盤管高自動化的上料方法，包括如下步驟：步驟S1，使存在料筐內(nèi)的被加工盤管的管頭伸出料筐外；步驟S2，采用自動識別裝置對管頭進行位置識別確定；步驟S3，根據(jù)確定的管頭位置信息，對管頭進行自動抓?。徊襟ES4，將抓取的管頭送入相應高自動化系列盤管加工設備；步驟S5，在高自動化系列盤管加工設備中對盤管進行自動加工；以及步驟S6，在本次工序設備中重復步驟S1—步驟S5的過程或在下一工序設備中重復步驟S2—步驟S5再至步驟S1的過程。進一步，所述步驟S1中將管頭伸出料筐外，即將管頭伸出后置于料筐的上沿上方，或低于料筐的上沿，從料筐欄穿出。進一步，所述管頭伸出料筐外適于通過自動或人工的方式實現(xiàn)。進一步，所述盤管為銅及銅合金管和鋁及鋁合金管。又一方面，本發(fā)明還提供了一種高自動化系列盤管加工設備，包括：盤管加工機、帶料筐的開卷機和/或放卷機；其特征在于，上述各設備均包括：夾持裝置，在高自動化系列盤管加工設備的收卷落料時使被加工盤管的管頭置于料筐外側(cè)，即管頭伸出料筐外；自動識別裝置，自動識別、確定伸出料筐的管頭的位置；自動抓取裝置，在確定的管頭位置信息后，對管頭進行自動抓??；以及送料機構(gòu)，自動將抓取的管頭送入盤管加工機。進一步，所述高自動化系列盤管加工設備還包括：凸輪式或履帶式連續(xù)直拉機，盤拉機，管材纏繞機，內(nèi)螺紋管成型機，在線退火機，定尺切斷蚊香管機，料筐運輸輥道及鋁盤管分流模擠壓機各設備中的一種或幾種，且上述設備也均包括：所述夾持裝置、所述自動識別裝置、所述自動抓取裝置和送料機構(gòu)。進一步，管頭伸出料筐外，即將管頭伸出后置于料筐的上沿上方，或低于料筐的上沿，從料筐欄穿出。本發(fā)明的有益效果如下：1、提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明可以提高銅鋁盤管生產(chǎn)中的自動化程度，部分設備甚至可以做到全自動化，可以連續(xù)生產(chǎn)。以6+1盤拉機為例，每道次拉拔6筐盤管。這時只要事先將外模放入模座，并在自動打頭機內(nèi)存入6個芯頭，6盤盤管可自動拉完。如果設計外模自動換模裝置，如在盤拉機處設有類似CNC機床刀庫的外模庫，并增加外模的自動上模和卸模裝置，在打頭機處事先裝入滿足數(shù)量要求的多個規(guī)格的芯頭，就有可能實現(xiàn)多道次的自動拉拔。如事先存入9個外模，54個芯頭，就有可能在9個道次內(nèi)實現(xiàn)全自動拉拔。作到真正的全自動盤拉機。這種全自動的或在一個到若干個道次內(nèi)完成自動拉拔的盤拉機是以往同類設備完全沒有過的，是本發(fā)明的一個重要的實例。在這種工作條件下，操作工的主要工作是模具的準備和料筐處管頭位置是否正確的判定這類的輔助工作，不是主要操作手的工作，不用一直呆在設備的旁邊操控和監(jiān)視整個加工過程。這時，加工的監(jiān)控工作可以交給集中設計的視頻系統(tǒng)，專業(yè)的監(jiān)控人員集中監(jiān)控每臺設備的拉拔狀態(tài)，如出現(xiàn)異常，集中設備的監(jiān)視員可以在集中控制室進行設備的控制，如有問題需要也可以通知現(xiàn)場操作工給以解決。2、減少操作人員，降低成本。現(xiàn)有銅鋁盤管的生產(chǎn)一般都是三班生產(chǎn)，在旺季是四班三運轉(zhuǎn)，每天24小時生產(chǎn)，節(jié)省一個工作崗位相當于省3-4個員工，相當于為企業(yè)節(jié)省15-20萬元/年，一般一個30000噸/年的中等銅管廠大約有250人左右，采用本發(fā)明可以將操作員工降到120人以內(nèi)，可以為企業(yè)節(jié)省大量的成本。3、提高產(chǎn)品質(zhì)量。自動化的設備可以更好的保證產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性，保證品質(zhì)。4、提高生產(chǎn)的安全性。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1為現(xiàn)有技術盤拉機原理圖的主視圖；圖2為現(xiàn)有技術盤拉機原理圖的俯視圖；圖3為現(xiàn)有技術的在線退火機組原理圖；圖4-1為料筐的主視圖為圖4-2料筐的俯視圖；圖5-1為管頭伸出料筐外在料筐上沿上邊的料筐主視圖；圖5-2為管頭伸出料筐外在料筐上沿上邊的料筐俯視圖；圖6-1為管頭伸出料筐外在高度方向上低于料筐上沿的料筐主視圖；圖6-2為管頭伸出料筐外在高度方向上低于料筐上沿的料筐俯視圖；圖7為盤拉機外模與拉拔機位置圖；圖8-1為本發(fā)明盤拉機管頭自動落料相關機構(gòu)對應的俯視圖；圖8-2為本發(fā)明盤拉機管頭自動落料相關機構(gòu)對應的主視圖；圖9-1為與圖8相對應的管頭夾持步驟示意圖一；圖9-2為與圖8相對應的管頭夾持步驟示意圖二；圖9-3為與圖8相對應的管頭夾持步驟示意圖三；圖9-4為與圖8相對應的管頭夾持步驟示意圖四；圖10為圖9-1對應的俯視圖；圖11為圖9-3對應的俯視圖；圖12為管鉗抓緊管尾部管頭時料筐運動一定距離E的位置圖；圖13為本發(fā)明盤拉機管頭自動落料步驟完成后的俯視圖；圖14-1為管頭位置自動識別、抓取相關機構(gòu)的主視圖；圖14-2為管頭位置自動識別、抓取相關機構(gòu)的俯視圖；圖15-1為一個銅鋁盤管廠的生產(chǎn)局部平面圖一；圖15-2為一個銅鋁盤管廠的生產(chǎn)局部平面圖二。其中圖1中1為盤拉機大盤，2為繞在大盤上若干圈的盤管，3外模，4為收卷機料筐中的盤管，5收卷料筐，6收卷驅(qū)動，7開卷料筐，8開卷驅(qū)動，9開卷料筐中的盤管；圖2中201盤拉機主機架，202打頭機，203備料工位，204料筐環(huán)型運輸線，205料筐，N為大盤轉(zhuǎn)向，N1為放卷料筐轉(zhuǎn)向，M為料筐環(huán)型運輸線運動方向；圖3中300開卷機，301開卷料筐，302盤管，303矯直機，304前牽引機，305感應加熱線圈，306冷卻段，307吹干段，308后牽引機，309退完火的盤管，310預彎機，311收卷料筐，312收卷機，箭頭P為機組運行方向；圖4中401料筐上沿，402料筐中的盤管，403料筐欄，404料筐底板，405料筐外圓，406料筐內(nèi)圓，407料筐中心孔，ΦD為料筐外圓直徑，Φd為料筐內(nèi)圓直徑；圖5中501在料筐上沿上邊的管頭，L1管頭搭出的長度；圖6中601管頭伸出外徑低于料筐上沿的管頭；圖7中A外模與大盤在拉拔線切線位置的尺寸，P為切點，箭頭R為外模移動使A變大的方向，C—C為拉拔中心線；圖8和圖9相關各圖中800壓緊輥，801盤拉機大盤，802大盤與外模之間的管材，803夾鉗，804外模，805拔前管材，806盤后落入收卷料筐的盤管，807收卷料筐；圖14中1401收卷機，1402管頭，1403自動抓取裝置，1404管頭識別傳感器，O料筐旋轉(zhuǎn)方向；圖15中1500盤拉機，1501盤拉機備料工位，1502打頭機，1503盤拉機管頭識別自動抓取裝置，1504運輸輥道上的料筐，1505運輸輥道，1506在線退火開卷工位，1507在線退火管頭識別自動抓取裝置，1508在線退火機組，1509在線退火收卷料筐；以及箭頭Na為出盤拉機滿料筐運行方向；Nb在線退火開卷空料筐離開開卷后的運行方向；Nc在線退火收卷滿料筐離開收卷機后的運行方向；Nd為空料筐進入在線退火收卷機運行方向。具體實施方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構(gòu)成。作為本發(fā)明的盤管高自動化的上料方法及高自動化系列盤管加工設備的具體實施方式如下：本發(fā)明的高自動化系列盤管加工設備包括但不限于盤管加工機，帶料筐的開卷機和/或放卷機，以及所述高自動化系列盤管加工設備還包括但不限于為凸輪式或履帶式連續(xù)直拉機，盤拉機，管材纏繞機，內(nèi)螺紋管成型機，在線退火機，定尺切斷蚊香管機，料筐運輸輥道及鋁管分流模擠壓機。由于銅鋁盤管的生產(chǎn)是一個多道次多工序的生產(chǎn)過程。其中盤管每拉拔一次(做一次減徑減壁)被稱為一個道次。每個設備的加工被稱為工序，如連續(xù)直拉工序，盤拉工序和在線退火工序等。盤管都是由料筐裝載和運輸?shù)?。上道次或上道工序的管尾就是下次或下道工序的管頭(為清楚理解本發(fā)明的實現(xiàn)過程，故將兩者統(tǒng)稱為管頭)。在上道次或上道工序的收卷管頭落入料筐時，通過在收卷處設置管尾端自動夾持裝置再配合料筐的適當?shù)奈灰?，可使管頭置于料筐外，例如使管頭落料時伸出料筐外徑(即伸出料筐欄)，或者還可以落在料筐的上沿上面。在盤拉機上通過加長外模與拉拔大盤(盤拉機的大盤)之間距離的方法可以使管尾處的直線段加長，通過這個方法可以使落入料筐的管頭自動的伸出料筐外，此時管頭在高度上可以高于或低于料筐上沿。提前打開分流模擠壓機、連續(xù)直拉機、在線退火機組收卷機前的彎管機的彎管輥也可以加長管尾的直線段，也可以達到同樣的效果。在料筐上裝有夾持或定位裝置，如定位擋塊，定位槽或管夾鉗等，使管頭在落料時落入上述夾持裝置或與上述定位裝置接觸或緊固，也可使所述管頭置于料筐外。當上道次或上道工序收卷落料時使被加工的管材的管頭置于料筐外的動作完成后，料筐被送入下道次或下道工序的開卷工位或備料工位。這兩個工位可作為自動識別和確定管頭位置的工位。光電、光學、接觸開關與料筐的轉(zhuǎn)動裝置結(jié)合可以準確的確定管頭的具體位置。自動抓取裝置，例如但不限于采用機械、氣動、電動手指或機械人可根據(jù)管頭識別傳感器給出的信號準確的抓取管頭。自動的送料系統(tǒng)可自動將管頭送入銅鋁高自動化系列盤管加工設備進行管材的下道次或下道工序加工。因此，對應盤管高自動化的上料方法所包括的步驟：步驟1，使存在料筐內(nèi)的被加工盤管的管頭伸出料筐外。步驟2，采用自動識別裝置對置于料筐外的管頭進行位置認別和確定。步驟3，根據(jù)管頭位置確定的信息，對管頭進行自動抓取。步驟4，將抓取的管頭送入相應的高自動化系列盤管加工設備。步驟5，在高自動化系列盤管加工設備中對盤管進行自動加工。步驟6，在當前設備中重復步驟1—步驟5的過程或在下一設備中重復步驟2—步驟5再至步驟1的過程。對于盤拉機來說，由于是多道次的重復加工，經(jīng)某個道次盤拔后的盤管在管尾落料時自動的落在料筐外，并在盤拉機本機內(nèi)重復本發(fā)明方法步驟1至步驟6的整個過程直至拉拔到成品規(guī)格。而對于在線退火，纏繞機，內(nèi)螺紋成型機，定尺切斷等設備，由于是單道次的加工，每盤盤管一次性的通過上述每臺設備，由上一工序轉(zhuǎn)到下一工序時管頭已由上一工序的設備在收卷時置于料筐外，在下一工序的設備中只需重復步驟2—步驟5再至步驟1的過程再傳給下道工序的設備既可。本發(fā)明方法的關鍵工作是實現(xiàn)準確的識別和確定管頭的位置并抓取管頭送入相應的盤管加工機；要達到上述目的，首先要保證管頭能準確的置于料筐外。這個位置可以保證管頭自動位置識別裝置可以方便的發(fā)現(xiàn)并確定管頭的位置。如果在上道次或上道工序的收卷落料時管頭沒能置于料筐外的位置，隨后的管頭識別將很難進行。本發(fā)明對于管頭與料筐的相對位置給出如下兩個特例，但是管頭所在位置不限于如下兩種特例：特例1、管頭伸出料筐的外徑，在高度上在料筐的上沿上面。特例2、管頭伸出料筐的外徑，在高度上低于料筐上沿。讓管頭伸出料筐外徑就是要更方便的自動識別和確定管頭的位置。上述特例1為更為優(yōu)選的選擇。更有利于發(fā)現(xiàn)管頭位置后的管頭抓取。抓取后的管頭可以直接送入相應的盤管加工機。特例2在抓取管頭后還要有繞開料筐上沿的動作才能進行后續(xù)的動作，雖然會對自動化的設備增加一定的難度，但是也可以伸出管頭以實現(xiàn)便于自動識別和確定管頭的位置的目的。為保證設備的正常運行，操作工可以定時的在設備間或設備內(nèi)部的料筐運輸線上檢查管頭與料筐的位置狀態(tài)，如管頭位置不對，可以用人工的方法將管頭置于正確位置，如人工使管頭伸出料筐外并在料筐上沿上面，以保證管頭的準確的識別。這種檢查一般不需要操作工在設備間經(jīng)常走動，可以一次性檢查多盤。只要保證料筐在進入開卷工位或備料工位時管頭位置正確既可。為確保將管頭置于料筐外位置的動作100％的準確，采用收卷自動落料的方法和人工檢查的組合方法是非常有效的方法。當然，不采用收卷自動落料方法而完全的采用人工方法將管頭置于料筐外，也是本技術方案的一種事實方式。操作工可以在運輸線上一次性將多盤盤管的管頭置于料筐外。如在盤拉機的拉拔過程中，在環(huán)型運輸線上，一次性可以將4-5盤盤管的管頭人工拉出料筐外徑并放在料筐上沿的上方。同樣，這個過程也不會給操作工帶來很大的工作量，一般1-2分鐘就能完成。4-5盤的拉拔，一般需要30-80分鐘的時間。操作工所作的工作就是每隔上述時間將每臺盤拉機內(nèi)4-5個料筐內(nèi)的管頭伸出料筐外并放在料筐上沿上面即可。當這些料筐進入備料工位時，自動識別和確定裝置確定管頭的位置，管頭的自動抓取裝置抓取管頭并送入自動打頭機。自動打頭機自動壓坑、加油、打頭。打好頭的管頭自動退出打頭機并自動對準拉拔機。至此，拉拔準備工作完成。當上一盤盤管拉拔完成時，環(huán)型運輸線將每個料筐移動一個工位，備料工位的料筐到達開卷工位，原開卷工位的空筐到達收卷工位。同時盤拉機的送料裝置將管頭經(jīng)導引裝置自動的穿過外模，盤拉機大盤上的管頭夾鉗自動抓取管頭開始盤拉。這樣用人工將管頭置于料筐外的方法，與現(xiàn)有技術相比，也有很大的優(yōu)越性。操作工可在盤拉機環(huán)型運輸線的外邊工作，可以每隔更長的時間操作一次，可以不用穿過環(huán)型運輸線，一個操作工可以操作兩臺甚至多臺盤拉機或多臺不同的設備。為實現(xiàn)本發(fā)明方法，要對現(xiàn)有的高自動化系列盤管加工設備進行適當?shù)母脑?。具體的說，在連續(xù)直拉機、盤拉機、在線退火機組、纏繞機、內(nèi)螺紋成型機，定尺切斷蚊香管機的收卷工位增加管頭伸出料筐外并搭在料筐上沿上面的裝置和功能，在開卷工位(備料工位)處增設管頭的管頭識別傳感器，管頭自動抓取的機械手和管頭的自動送進裝置，具有這些裝置的設備可以自動的將管頭置于料筐外，可以自動的識別管頭的位置，可以自動的抓取管頭，可以將管頭自動的送進盤管加工機中進行加工。具有上述裝置和功能的設備與現(xiàn)有高自動化系列盤管加工設備相結(jié)合，構(gòu)成了本發(fā)明高自動化系列盤管加工設備。料筐的運輸線，包括盤拉機的環(huán)型運輸線和不同設備之間的料筐輥道運輸線，即可以作為檢查管頭位置是否正確的工位，也可以用作人工將管頭置于正確位置的工位。圖4-1和圖4-2為料筐的示意圖，其中從主視圖4-1中顯示料筐由方管和鋼板焊接而成，料筐的上沿401和料筐欄403為方管，料筐外圓405直徑為ΦD，料筐內(nèi)圓406直徑Φd，盤管存在料筐內(nèi)部，現(xiàn)有技術中管頭隨機的無特定規(guī)律的放置，有可能在料筐內(nèi)部，也有可能伸出料筐。在給盤管上料時，由操作工找到管頭后將管頭人工送進高自動化系列盤管加工設備，進行盤管的加工。圖5-1和圖5-2對應上述關于管頭在料筐外的特例1，即為本發(fā)明方法料筐內(nèi)盤管管頭伸出料筐外徑在料筐上沿上面的示意圖，管頭501伸出料筐外圓，伸出的尺寸為L1，管頭在高度上落在料筐的上沿上面。圖6-1和圖6-2對應上述關于管頭在料筐外的特例2，管頭601伸出料筐外圓，但在高度上管頭低于料筐的上沿。圖7為盤拉機外模與拉拔機大盤的位置圖，C-C為拉拔中心線，P為大盤與拉拔中心線的切點，被拉拔的盤管在此處開始纏繞到大盤上，距離A為拉拔模座與P點的距離。盤管拉拔到尾部管尾離開外模時，拉拔阻力消失，盤拉機上的壓緊輥(未畫出)同時松開，此時被拉拔的盤管失去了纏繞在大盤上的彎曲力，使盤管的管尾會留有一段直線管。由于壓緊輥時間響應和管尾拉速的問題，這段直線管的長度比距離A略小些，改變距離A的尺寸可以使盤管尾部的直管長度發(fā)生變化，距離A加長，管尾的直線段就會變長。即可以使管尾落入料筐后管頭伸出料筐的外徑，達到本發(fā)明管頭伸出料筐外的目的?，F(xiàn)在的料筐外徑一般為3050mm，距離A的長度為1600mm左右，將距離A增加到1800-2200左右，即可使管頭伸出料筐的外徑一定的長度，如200-600mm。將拉拔模座適當?shù)那耙疲蚣^R的方向移動，適當增加環(huán)型運輸線上料筐之間的節(jié)距，均可加長距離A的尺寸。加長的管尾直線段和合適的落料方法，可以使管尾部管伸出料筐外徑落在料筐上沿上方。圖8-1和圖8-2為本發(fā)明盤拉機自動上料方法步驟一的原理圖。圖8與圖9、10、11、12、13共展示了盤拉機自動將管頭落在料筐外并搭在料筐上沿的一個實施的方案。其中，圖8-1為本發(fā)明盤拉機管頭自動落料原理對應的俯視圖，圖8-2為其主視圖。從圖8-1和圖8-2中可以看出，在管材的拉拔過程中拉拔大盤按O的方向轉(zhuǎn)動，連續(xù)的盤拉管材。本實施例中在盤拉機大盤801和外模804之間增加了一個夾持裝置夾鉗803，該夾鉗例如但不限于通過氣缸驅(qū)動，且氣缸由控制模塊(控制模塊例如但不限于采用PLC模塊)控制；夾鉗803的作用是在盤拉拉到管尾段管頭離開外模804的瞬間將管頭抓住(通過傳感器檢測盤管拉拔阻力，當該盤管拉拔阻力消失時，判定盤拉拉到管尾段管頭離開外模804的瞬間)。當大盤停穩(wěn)后，環(huán)型運輸線移動一個設定好的距離再放開管頭。這個過程相當于人用手將管頭拉出料筐同樣距離的動作。當夾鉗803松開管頭落下時，管頭正好伸出料筐外徑并落在料筐上沿上面。這就完成了在盤拉機上使管頭即伸出料筐外沿又落在料筐上沿上面的目的。圖9-1至圖9-4分別給出圖8每個步驟的詳細說明。圖9-1中為正常的拉拔狀態(tài)，夾鉗803處于張開狀態(tài)，壓緊輥800處于壓緊狀態(tài)，開卷、收卷處于高位，盤拉機在高速拉拔。圖9-2為管尾處臨近拉完時的狀態(tài)，此時開卷料筐已空，收卷料筐裝滿，管尾部與外模很近，距離為B，此時盤拉機已降速，夾鉗803依然張開但處于隨時準備進行管頭抓取的工作狀態(tài)，壓緊輥800處于壓緊狀態(tài)但也隨時準備松開。圖9-3為管尾離開外模的瞬間，模座804失去拉力，模座上的傳感器迅速發(fā)出信號，夾鉗803快速抓取管頭，壓緊輥尚未松開。圖9-4為停機過程，大盤制動，壓緊輥脫開，收卷機和開卷機及外模下行到位，見箭頭方向。此時夾鉗803依然夾持管頭并同步下行到位。圖10為盤拉機的俯視圖，顯示與圖9-1對應的正常拉拔狀態(tài)圖。圖11為與圖9-3對應的狀態(tài)圖。在管尾離開外模804的瞬間，夾鉗803快速抓住管頭。圖12為料筐運動一定距離E的運動圖。圖中虛線料筐的位置為圖11中料筐的位置。實線料筐的位置為夾鉗803持續(xù)夾持管頭同時環(huán)型運輸線驅(qū)動每個料筐順時針移動一段距離E后的料筐位置。管尾被夾持不動，料筐移動，相當于將管頭拉出料筐的外圓，由于此時夾鉗在高度上高于料筐上沿，此時松開管頭即達到了將管尾伸出料筐外并落在料筐上沿上面的目的。對于盤拉機來說，每盤盤管拉完后都可以使管頭伸出料筐外圓搭在料筐上沿上面，圖13給出了這種狀態(tài)的俯視圖。從圖13可以看出，在環(huán)型運速線上的每個料筐的上沿都搭著管頭。圖14為管頭位置自動識別確定和抓取的一個方案圖。管頭1402伸出料筐外并落在料筐上沿上面，收卷機1401轉(zhuǎn)動料筐，管頭也隨之轉(zhuǎn)動，當管頭通過管頭識別傳感器1404的上方時，料筐自動停止，此時傳感器已經(jīng)準確的發(fā)現(xiàn)料管頭所在的位置，隨后自動抓取裝置1403自動抓緊管頭，并將管頭上料給高自動化系列盤管加工設備。上述方案僅是本發(fā)明方法的一個特例，可以用不同的裝置和設施解決同一個問題。其中管頭識別傳感器1404可以采用光電、光學接觸式或非接觸式的開關或傳感器完成，可以采用點狀開關，也可以采用類似于光柵的線狀開關，自動抓取裝置1403例如但不限于采用機械人(機械手)氣動機械或電磁手指的機構(gòu)，可以采用單手指，雙手指或多手指抓取，為了能使抓取后的管頭能準確的送入高自動化系列盤管加工設備，優(yōu)選的，可以采用抓取引導，管頭導衛(wèi)。圖15為一個銅鋁盤管廠的生產(chǎn)局部平面圖，圖中顯示了兩臺盤拉機1500和兩臺在線退火機組1508和附近的料筐運輸線1505，箭頭Na為出盤拉機滿料筐的運行方向，Nb在線退火空料筐離開開卷后的運行方向，這些空筐將由輥道系統(tǒng)自動的運送到需要空筐的工位，如連續(xù)直拉機的收卷工位或在線退火機組的收卷工位等，Nc在線退火收卷滿料筐離開收卷機后的運行方向，它們將送到下道工序內(nèi)螺紋成型機組的開卷工位。Nd為空料筐進入在線退火收卷機運行方向。在圖15-1中，按現(xiàn)有習慣將工位1501作為備料工位，打頭機1502置于環(huán)型運輸線中間。在備料工位旁邊裝有圖14所示的管頭的識別自動抓取裝置1503，備料工位配有可使料筐低速旋轉(zhuǎn)并可精確定位的傳動裝置。精確的定位功能可使管頭識別裝置準確的確定管頭的位置并準確的抓取管頭，也可使管頭方便的導入打頭機進行自動打頭工作。原則上講，除收卷和開卷工位外，環(huán)型運輸鏈上的每個料筐工位都可用來當作備料工位，與之配套自動的管頭識別和自動抓取裝置也放在其旁邊。此時打頭機也不必放在環(huán)型運輸線中間。將打頭機放在環(huán)型運輸線的外面，與相應的備料工位相配合，也是一種優(yōu)選的實施方式。打頭機放在外面，可使操作人員能更加方便的觀察是否出現(xiàn)打頭故障，如出現(xiàn)上述情況，可以迅速清查。這種布置只要保證打頭后的管頭能準確的導入盤拉主機即可。盤拉機拉完的每個盤管的管尾(管頭)通過自動落料的方法伸出料筐的外徑并落在料筐的上沿上邊，管頭伸出料筐200-500mm；在盤拉機備料工位1501處裝有圖14所示的盤拉機管頭識別自動抓取裝置1503。該裝置將管頭自動的伸入打頭機1502，并自動的完成隨后管材的拉拔，在盤拉機的每盤的拉拔過程中，每個道次都是重復同樣的過程，即管尾落料落在料筐上沿上面，備料工位旁的自動識別抓緊管頭裝置自動將管頭送入打頭機，打完頭的管頭自動退出打頭機并自動送入拉拔機，拉拔機自動拉拔，上述過程循環(huán)重復，直到拉拔到規(guī)定尺寸。如果拉拔過程中落料管頭沒有達到所需的位置，可以由操作人員在環(huán)型運輸線上人工的將管頭拉出并搭在料筐上沿。另外，也可以直接采用人工的方法使管頭伸出料筐外徑并搭在料筐上沿的上方。在圖15-2中，位于在線退火機組的開卷工位1506旁設有在線退火管頭的識別自動抓取裝置1507，盤拉機拉拔完的裝滿盤管的料筐由輥道1505運送而來，此時盤管的管頭經(jīng)盤拉機自動落料伸出料筐外徑并搭在料筐上沿的上面(或由人工在運輸輥道1505處將管頭拉出料筐外徑并搭在運輸輥道上的料筐1504上沿上面)，識別自動抓取裝置1507自動識別并抓取管頭送入在線退火機組，在線退火機組自動穿管通過整個機組進入在線退火收卷料筐1509，機組作盤到盤的退火，退火至管尾時控制管尾直線段的長度并使管尾伸出料筐外徑并落在料筐上沿上邊，退好火的盤管按Nc的方向去下道工序內(nèi)螺紋成型機組的開卷進行內(nèi)螺紋的成型。圖15-1和圖15-2構(gòu)成了一個銅鋁盤管廠的設備局部，顯示了盤拉機和在線退火兩個機組之間的聯(lián)系，而在銅鋁盤管的整個生產(chǎn)過程中，工序之間設備之間有嚴格的上下游關系，前道工序給后道工序提供原料，實現(xiàn)一個工序一個工序的生產(chǎn)至整個工序完成，在整個生產(chǎn)過程中，連續(xù)直拉機，盤拉機，在線退火機，內(nèi)螺紋成型機，纏繞機，定尺切斷及蚊香盤管機構(gòu)成了銅鋁盤狀管生產(chǎn)的主要裝備，再加上鋁管生產(chǎn)的分流模擠壓機，在這些設備的收卷處裝配有使管尾(管頭)置于料筐外的裝置。在開卷或備料附近設有管頭的識別自動抓取裝置，以將管頭送入后續(xù)相應高自動化系列盤管加工設備，具有這種功能的上述設備構(gòu)成了高自動化系列高自動化系列盤管加工設備。其中所述識別自動抓取裝置均包括：自動識別裝置和自動抓取裝置。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。當前第1頁1 2 3