金属粉末药型罩自动化压制生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及军工和爆破器材领域，属于涉及一种金属粉末药型罩自动化压制生产系统。金属药型罩在高能炸药的爆轰作用下形成一个高速高压具有一定形状的射流。在军用领域，金属药型罩应用于穿甲弹和破甲弹的战斗部，用来侵彻各种装甲目标。在民用爆破器材方面，金属药型罩用于装填石油射孔弹，用于侵彻井壁进行完井作业。
【背景技术】
[0002]金属药型罩的生产，最初使用棒材车削加工，这种方法金属利用率低，效率低，一致性差，因而造成侵彻深度极不稳定。随后发展为使用板材冲压和旋压，这种方法提高了金属利用率，但无法消除药型罩壁厚差，罩的对称性差，造成射流的极不稳定而影响侵彻威力。随着粉末冶金技术的兴起，板材药型罩逐步被粉末药型罩替代。起初采用金属粉末烧结的方法生产药型罩，这种药型罩罩壁较薄，烧结变形，光洁度差，因而罩的稳定性极差。现在金属药型罩的生产，主要通过在金属粉末中添加一定量的粘接剂，造粒后直接压制成形。这种加工方法生产的药型罩质量稳定，穿深大，侵彻能力强，且工艺大大简化，易实现自动化生产。
[0003]但是，目前在粉末罩生产领域没有成形可靠的自动化压制生产设备，国内绝大部分厂家依然采用的是人工的生产方式，国外也未曾见过相关报道。目前国内生产工艺是:人工称量金属粉料，人工倒入压制模具，人工握压上冲旋压预制，人工操作压机压制成形，人工检测产品尺寸，人工收集成品。这种方式存在的主要问题是:1、生产工序分散，操作人员较多，不利于生产的组织管理;2、劳动强度大，生产效率低下;3、人工称量、人工手持冲头控制预成形压力、人工检验等人为因素导致产品质量难以保证，产品一致性差，废品率高。行业整体生产状况较为原始落后，亟待改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种金属粉末药型罩自动化压制生产系统，解决现有生产方式存在的工序分散、劳动强度大、生产效率低下及产品一致性差等问题，提高行业生产水平。本发明首先采用是二级加料系统为高精度电子秤供料，来实现金属粉料的精确计量，替代原来的人工称量，实现自动化生产。生产时先由一级加料装置向电子秤快速加料至一定重量，然后二级加料装置启动再以较慢的速度加料至工艺要求的重量，并保证计量的精度。其次，设置了替代手工作业的旋压装置，生产时使用液压缸对上冲施加压力，液压马达驱动模具旋转，实现粉末罩的预压成形，液压缸和马达通过液压比例技术精确控制旋压压力和旋转速度。再次，设计了适用于自动化生产的上冲、中模及底冲等工装，集成于高精度伺服转盘为开放式压机循环进给，采用多个机械手用于物料输送、模具传递，替代原来工序间的人工转运，实现自动生产。设计了药型罩壁厚差自动检测装置代替人工检测，采用两个对射安装的激光位移传感器替代人工手持的百分表。运用自动控制技术使系统的各个装置、气动系统及液压系统协调一致的工作。
[0005]本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
金属粉末药型罩自动化压制生产系统，包括用于粉料称量的一级加料装置11、用于粉料称量的二级加料装置12、用于称量后粉料传输的送料机械手13、用于模具和粉料传送的伺服转盘21、用于粉末罩预压成形的旋压装置22、用于取放上冲的上冲传送机械手23、用于取成品的成品传送机械手24，用于粉末罩压制成形的压机3，用于产品尺寸检测的检测装置
4、用于成品收集的码盘装置5、气动控制系统、液压控制系统及自动控制系统。所述一级加料装置11、二级加料装置12和送料机械手13分别安装于型材平台同一台面上，一级加料装置11、二级加料装置12的出料口分别对应电子秤台面上的计量斗中心，送料机械手13的抓取中心一边对应计量斗中心一边对应伺服转盘21的模具安装中心孔。所述伺服转盘21、旋压装置22、上冲传送机械手23、成品传送机械手24、检测装置4及码盘装置5分别安装在压机3的底座同一平面上，旋压装置22的主轴中心、上冲传送机械手23的抓取中心分别对应伺服转盘21的模具安装中心孔，成品传送机械手24的抓取中心一边对应伺服转盘21的模具安装中心孔，一边对应检测装置4的定位座中心。所述型材平台与压机的底座分别安装在混凝土基础上，两者之间通过减震沟隔离。
[0006]所述的一级加料装置11包括物位传感器111、料仓Al12、驱动机构113、主轴箱A114、输送管115、输送螺杆116、翻板驱动气缸117、截止翻板118、计量斗Al 19及电子秤A1110，其中，所述物位传感器111安装于料仓A112顶部，所述驱动机构113、输送管115及输送螺杆116安装于主轴箱A114箱体上，所述翻板驱动气缸117、截止翻板118安装于输送管115的出口处，所述计量斗A119放置于电子秤Al 110的盘面上，所述料仓A112、主轴箱A114及电子秤Al 110固定在型材平台同一台面上。
[0007]所述的二级加料装置12包括料仓B121、出料调节阀门122、转盘A123、主轴箱B124、伺服驱动电机A125、刮料板126、计量斗B127及电子秤B128，其中，所述出料调节阀门122安装于料仓B121的出料口处，所述转盘A123及伺服驱动电机A125安装在主轴箱B124的中心孔内，所述刮料板126安装于转盘A123上方并压紧盘面，所述计量斗B127放置于电子秤B128的盘面上，所述料仓B121、主轴箱B124及电子秤B128固定在型材平台同一台面上。
[0008]所述的送料机械手13包括旋转气缸A131、摆臂132、摆动气爪133、左夹取手指134、右夹取手指135及计量斗C136，其中，所述左夹取手指134、右夹取手指135对称安装于摆动气爪133的活动指上，所述摆动气爪133安装于摆臂132上，所述摆臂132通过中心孔安装在旋转气缸A131上，安装后左夹取手指134、右夹取手指135的开闭中心与计量斗C136的中心相对应。
[0009]所述的伺服转盘21包括伺服驱动电机211、间歇分割器212、转盘B213、下冲A214、中套215、中模216及上冲A217，其中，所述伺服驱动电机211通过法兰安装于间歇分割器212的箱体端面上，所述转盘B213通过中心孔安装于间歇分割器212的输出轴上，所述中套215安装于转盘B213的定位孔内，所述下冲A214、中模216及上冲A217—起安装于中套215的中心孔内。
[0010]所述的旋压装置22包括旋压气缸B221、上冲压头222、上冲B223、下冲B224、下冲驱动头225、液压马达226、举升气缸A227及举升缸支架228，其中，所述上冲压头222安装于旋压气缸B221缸杆端面，下降后与上冲B223上端面相对应，所述下冲驱动头225安装于液压马达226的输出轴上，上升后与下冲B224的下端面相对应，所述液压马达226安装于举升气缸A227活塞杆端面，举升气缸A227安装于举升缸支架228上。
[0011]所述的上冲传送机械手23包括:升降气缸A231，平移气缸A232，夹紧气缸233，夹紧手指234，所述夹紧手指234成对安装于夹紧气缸233的活动指上，开闭中心与上冲A中心对应，所述夹紧气缸233安装于升降气缸A231活塞杆端面，所述升降气缸A231安装于平移气缸A232的平移滑块端面；
所述成品传送机械手24包括升降气缸B241、平移气缸B242、安装板243、真空吸盘A244，所述真空吸盘A244安装于升降气缸B241活塞杆前端，所述升降气缸B241安装于平移气缸B242平移滑块上，所述平移气缸B242固定在安装板243上。
[0012]所述的压机3包括压机床身31、主油缸32、压头33、支撑环34、支架A35，所述压头33安装于主油缸32活塞杆前端面上，所述主油缸32固定在压机床身31的安装孔内，所述支撑环34安装在支架A35上，其中心与压头33中心向对应，所述支架A35固定在床身31上。
[0013]所述的检测装置4包括激光位移传感器41