烟花内筒机器人装药设备的制作方法

本实用新型涉及烟花的制作设备和方法，尤其涉及一种烟花内筒机器人装药设备。

背景技术：

在烟花生产过程中，由于工艺要求，需将发射药(即亮珠和开包药)灌入到烟花内筒中。发射药是一种类似于小米大小的颗粒状物品，以前是由人工完成药物灌装，工人劳动强度大，生产效率低，容易造成原料浪费，影响产品质量。后来出现了半自动灌装装置，但这些装置还是需要人工操作灌装的堵板，每次灌装都抽拉堵板一次，重复工作需要耗费很大的体力，而且工人长期接触药物，对身体健康有很大影响，工作时接触易燃易爆危险药物，威胁人身安全。

首先说明烟花内筒成品的生产过程，为了生产出烟花内筒的成品，需要向空的烟花内筒(简称内筒)中填入一定量的亮珠和开包药的混合物，然后再向内筒中装填入一定量的木屑，最后再装填一定量的封口药，形成一个烟花内筒成品。目前，要么采用手工操作来完成上述生产过程，要么使用体积庞大、费用昂贵的大型烟花制造设备进行生产。在现有的烟花内筒生产中，也有使用传输带或转动盘等传统的传输工具进行内筒饼的传送，例如大型烟花制造设备。目前的这些生产设备均存在一定的不足，不能很好的满足安全、小批量、低成本生产的要求。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种烟花内筒机器人装药设备，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种烟花内筒机器人装药设备，不但降低当前烟花生产过程中烟火药装填工序中手工作业带给工人的危险性，而且占用空间小，适应小批量生产的灵活性要求，投资成本低。

本实用新型的目的是这样实现的，一种烟花内筒机器人装药设备，所述烟花内筒机器人装药设备包括：

机械臂，其具有用于执行操作的执行端；

第一计量分装机构，所述第一计量分装机构设有两套，设置在所述机械臂的一侧，分别用于亮珠和开包药的计量和分装；以及

第二计量分装机构，所述第二计量分装机构设有两套，设置在所述机械臂的另一侧，分别用于木屑和封口药的计量和分装。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述烟花内筒机器人装药设备还包括：

内筒饼上料机构，其设置在所述机械臂的一侧，用于向所述执行端提供内筒饼单元；以及

内筒饼下料机构，其设置在所述机械臂的一侧，用于从所述执行端卸下完成装填的所述内筒饼单元。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述机械臂包括装药机械臂和封口机械臂；所述装药机械臂的所述执行端从所述内筒饼上料机构夹取所述内筒饼单元，与两套所述第一计量分装机构配合，用于向所述内筒饼单元中填装定量的所述亮珠和所述开包药；

所述装药机械臂和所述封口机械臂之间设有换手机构，所述换手机构将所述装药机械臂的所述执行端夹持的填装完所述亮珠和所述开包药的所述内筒饼单元推送到所述封口机械臂的所述执行端上；所述封口机械臂的所述执行端夹持所述内筒饼单元与两套所述第二计量分装机构配合，用于向所述内筒饼单元中填装定量的所述木屑和所述封口药；所述封口机械臂的所述执行端与所述内筒饼下料机构配合，将完成装填的所述内筒饼单元卸到所述内筒饼下料机构上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一计量分装机构包括：

支架；

加料漏斗，其安装在所述支架上；

横向运动气缸，其安装在所述支架上，所述横向运动气缸驱动滑块沿水平方向往复移动；

阻挡气缸，其安装在所述支架上，所述阻挡气缸设有伸缩杆，所述伸缩杆的一端能伸出到所述滑块的水平移动轨迹的中间位置，阻挡所述滑块移动；

旋转气缸，其安装在所述滑块上，所述旋转气缸设有向下伸出的旋转杆，所述旋转杆的下端设有防静电毛刷；所述防静电毛刷沿水平方向伸展一定宽度，所述旋转杆的下端连接所述防静电毛刷的中间位置；

计量容器，其设有上下贯通的计量通孔；紧贴所述计量容器的底部设置气动阀门，所述气动阀门控制所述计量通孔的向下导通路径的打开与关闭；所述计量容器与所述气动阀门作为整体安装在所述支架上，所述防静电毛刷能与所述计量容器的上端面接触；以及

封闭罩，其将所述计量容器罩住，在所述计量容器周围形成一封闭的填料空间；所述防静电毛刷位于所述填料空间内；所述加料漏斗与所述填料空间相通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述支架上设有水平的安装板，所述气动阀门安装在所述安装板上，且所述气动阀门穿过所述安装板伸到所述安装板下方；所述封闭罩包括布袋及加料袖管；所述布袋的下端边缘密封连接在所述安装板上，所述布袋的上端边缘密封连接在所述旋转气缸上；所述布袋内的空间形成所述填料空间；所述加料袖管为筒状的布管，所述加料袖管的上端与所述加料漏斗连通，所述加料袖管的下端与所述布袋内部连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一计量分装机构还包括布袋安装架及布袋提升气缸；所述布袋提升气缸安装在所述支架上；所述布袋安装架与所述布袋提升气缸连接，被所述布袋提升气缸驱动能在所述计量容器和所述旋转气缸之间上下平移；所述布袋安装架的中部为上下通透的开孔；

所述布袋包括主布袋和副布袋；所述主布袋的下端边缘密封连接在所述安装板上，所述主布袋的上端边缘密封连接在所述布袋安装架上的所述开孔周围；所述副布袋的下端边缘密封连接在所述布袋安装架上的所述开孔周围，所述副布袋的上端边缘密封连接在所述旋转气缸的底部；所述副布袋上设有连接口，所述加料袖管的下端密封连接在所述连接口周围。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述安装板上设有气动阀安装孔，所述气动阀安装孔的边缘设有竖直弯折的安装片；所述气动阀门的侧面设有安装固定件，所述气动阀门位于所述气动阀安装孔内，所述安装固定件连接在所述安装片上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述计量容器和所述气动阀门均设有两个；第一计量容器的底部安装第一气动阀门，第一气动阀门的底部安装第二计量容器，第二计量容器的底部安装第二所述气动阀门；第一计量容器的所述计量通孔与第二计量容器的所述计量通孔上下对应。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述安装板上安装有振动器，所述振动器位于所述气动阀门的一侧。

在本实用新型的一较佳实施方式中，两套所述第一计量分装机构并排设置在所述支架上；第一套所述第一计量分装机构用于亮珠的计量和分装；第二套所述第一计量分装机构用于开包药的计量和分装。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二计量分装机构包括：

支架；

料仓，其安装在所述支架上，具有加料口和出料口；所述出料口位于所述料仓的底部，所述出料口为沿水平直线延伸的长条形开口；所述料仓上紧贴所述出料口的位置固定有下料刮板，所述下料刮板的延伸方向与所述出料口的延伸方向平行；

水平设置的导轨，其安装在所述支架上，所述导轨的延伸方向与所述出料口的延伸方向垂直；

滑动件，其滑动安装在所述导轨上；

推动气缸，其安装在所述支架上，并能推动所述滑动件沿着所述导轨往复运动；以及

计量容器，其设有上下贯通的计量通孔；紧贴所述计量容器的底部设置气动阀门，所述气动阀门控制所述计量通孔的向下导通路径的打开与关闭；所述计量容器与所述气动阀门作为整体安装在所述滑动件上，所述下料刮板能与所述计量容器的上端面紧密接触。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述支架上并排安装两个所述料仓；所述滑动件上并排设置两套所述计量容器及所述气动阀门；每套所述计量容器及所述气动阀门的位置分别与每个所述料仓的所述出料口的位置对应。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述气动阀门的侧面设有安装固定件，所述安装固定件连接在所述滑动件上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第二计量分装机构还包括振动器，所述振动器安装在所述支架上或所述滑动件上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，两套所述第二计量分装机构并排设置在所述支架上；第一套所述第二计量分装机构用于木屑的计量和分装；第二套所述第二计量分装机构用于封口药的计量和分装。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述计量容器为平板状，所述计量通孔的数量和位置与所述内筒饼单元中内筒的数量和位置相对应。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述气动阀门包括：

两块胶管固定板，间隔一定距离地平行设置，每块胶管固定板上均设有胶管穿孔，两块胶管固定板上的所述胶管穿孔对应设置；所述胶管穿孔的数量和位置与所述计量通孔的数量和位置相对应；

两块开关板，能相对滑动地贴合在一起，两块开关板平行地设置在两块胶管固定板之间，每块开关板上均设置所述胶管穿孔，所述开关板上的所述胶管穿孔与所述胶管固定板上的所述胶管穿孔相对应；

能产生弹性变形的胶管，其两端均设有径向向外凸出的环形凸缘，所述胶管穿设在相应的所述胶管穿孔中，所述胶管的两端均伸出到对应的所述胶管固定板外部，所述环形凸缘分别抵靠在对应的所述胶管固定板上；所述胶管的内径不小于所述计量通孔的内径；以及

阀门气缸，包括第一阀门气缸和第二阀门气缸；所述第一阀门气缸与第一开关板的一端连接，能驱动所述第一开关板沿垂直于所述胶管轴向的第一方向移动；所述第二阀门气缸与第二开关板的一端连接，能驱动所述第二开关板沿与所述第一方向相反的第二方向移动；所述第一开关板沿所述第一方向移动的距离与所述第二开关板沿所述第二方向移动的距离均等于所述胶管的半径，使所述胶管在两块开关板的剪切力作用下产生弹性变形而闭合。

在本实用新型的一较佳实施方式中，两块胶管固定板均为水平设置的矩形板，所述气动阀门还设有两块开关固定板，两块开关固定板分别竖直的安装在两块胶管固定板之间的相对两侧，第一胶管固定板与所述开关固定板的上端面连接，第二胶管固定板与所述开关固定板的下端面连接；所述开关固定板朝向所述开关板的一侧均设有水平直线延伸的导向槽，两块开关板的两侧边缘均嵌入在对应侧的所述导向槽内，并能在所述导向槽内滑动；两块胶管固定板未安装所述开关固定板的一侧设置气缸封装壳，所述阀门气缸安装在所述气缸封装壳内；所述第一开关板的一端伸入到所述气缸封装壳内与所述第一阀门气缸连接；所述第二开关板的一端伸入到所述气缸封装壳内与所述第二阀门气缸连接；两块胶管固定板之间与所述气缸封装壳相对的一侧安装密封板，使两块胶管固定板之间及所述气缸封装壳内形成封闭空间。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述计量容器为圆盘状，并固定连接在所述第一胶管固定板上，所述计量通孔与所述胶管上下对应。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述内筒饼上料机构包括：

上料支架；

上料挡板，其安装在所述上料支架上并以所述上料挡板为侧面围成一竖直的装料空间；所述装料空间的形状与所述内筒饼单元的形状一致；所述上料挡板的一侧设有用于放入所述内筒饼单元的能开合的侧门；多个所述内筒饼单元竖直堆放在所述装料空间内；所述装料空间的底部敞开，使所述内筒饼单元能从所述装料空间底部脱出；

内筒饼夹子，其位于所述装料空间的正下方，所述内筒饼夹子能从所述内筒饼单元的相对两侧将所述内筒饼单元夹紧；

夹饼气缸，其安装在所述上料支架上，所述夹饼气缸连接所述内筒饼夹子，能驱动所述内筒饼夹子夹紧或松开所述内筒饼单元；

升降平台，其位于所述内筒饼夹子的正下方用于承托所述内筒饼单元，并能沿竖直方向升降；

升降气缸，其安装在所述上料支架上，用于驱动所述升降平台沿竖直方向移动；

推饼片，其位于落在所述升降平台上的所述内筒饼单元的一侧，能将所述内筒饼单元推向位于所述内筒饼单元另一侧的所述机械臂上；以及

推饼气缸，其安装在所述上料支架上，所述推饼气缸连接所述推饼片，能驱动所述推饼片水平往复移动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述内筒饼夹子成对设置，一对所述内筒饼夹子分别设置在所述内筒饼单元相对的第一侧和第二侧，所述内筒饼夹子安装在夹饼导轨上，所述夹饼导轨水平安装在所述上料支架上；所述夹饼气缸设有两个，分别设置在所述内筒饼单元的第一侧和第二侧，所述夹饼气缸分别驱动相应一侧的所述内筒饼夹子沿所述夹饼导轨平移。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上料支架上并排设置两个所述上料挡板；第一上料挡板的下方设置第一对内筒饼夹子；第二上料挡板的下方设置第二对内筒饼夹子；位于第一侧的所述夹饼气缸同时驱动同一侧的两个所述内筒饼夹子平移，位于第二侧的所述夹饼气缸同时驱动同一侧的两个所述内筒饼夹子平移；所述升降平台同时延伸到两对所述内筒饼夹子的正下方；第一对内筒饼夹子的下方设置第一推饼片及第一推饼气缸；第二对内筒饼夹子的下方设置第二推饼片及第二推饼气缸。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述升降气缸包括第一升降气缸和第二升降气缸；所述第一升降气缸的底部固定在所述上料支架上，所述第二升降气缸的底部串联连接在所述第一升降气缸上，使所述第一升降气缸能驱动所述第二升降气缸升降；所述第二升降气缸的顶部连接所述升降平台，驱动所述升降平台升降。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述内筒饼下料机构包括：

下料支架；

堆料平台，其安装在所述下料支架的顶部；

U形框架，其开口朝上安装在所述下料支架上并位于所述堆料平台的一侧；

下料挡片，所述下料挡片设有多个，多个下料挡片沿竖直方向间隔排列，每个所述下料挡片均水平设置；所述下料挡片对称固定在所述U形框架的两个U形臂上；所述下料挡片的一端与所述U形臂固定，所述下料挡片的另一端向所述U形框架的中心伸出，两个U形臂上的所述下料挡片之间在水平方向间隔一定距离。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述装药机械臂的所述执行端和所述封口机械臂的所述执行端均为内筒饼抓具，所述内筒饼抓具包括：

纵向悬梁，其第一端连接所述装药机械臂或所述封口机械臂；所述纵向悬梁的第二端悬置；

主横梁，其垂直于所述纵向悬梁安装在所述纵向悬梁上靠近第一端的位置；

抓手夹板，其安装在所述主横梁上，以所述抓手夹板为侧面形成与所述内筒饼单元形状一致的容置空间，假定所述纵向悬梁第二端朝向的一侧为外侧，所述容置空间的外侧具有使所述内筒饼单元进入所述容置空间的缺口；

固定夹板，其为外形与所述内筒饼单元形状一致的平板件，所述固定夹板的边缘与所述抓手夹板的边缘固定连接，将所述容置空间的一端遮挡；所述固定夹板上设有与所述内筒饼单元中内筒的数量和位置对应的开孔；

主动夹板，其为平板件，能相对靠近或远离所述固定夹板，将所述容置空间内的所述内筒饼单元夹紧或松开；

夹饼气缸，其安装在所述纵向悬梁上，所述夹饼气缸与所述主动夹板连接，驱动所述主动夹板靠近或远离所述固定夹板。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主横梁与所述纵向悬梁的连接点位于所述主横梁的中点；所述抓手夹板及所述固定夹板均设有两个，两个抓手夹板及两个固定夹板关于所述纵向悬梁对称设置在所述主横梁的两端；所述纵向悬梁上安装有振动器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述换手机构包括换手支架、换手气缸和换手推片；所述换手气缸安装在所述换手支架上，所述换手气缸与所述换手推片连接，驱动所述换手推片平移，将所述装药机械臂的所述内筒饼抓具中的所述内筒饼单元推入到所述封口机械臂的所述内筒饼抓具中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述烟花内筒机器人装药设备包括控制装置，所述控制装置分别与所述机械臂、所述第一计量分装机构、所述第二计量分装机构、所述内筒饼上料机构及所述换手机构连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述烟花内筒机器人装药设备设有通过隔墙分离的装药工作间、封口工作间及电气控制间；所述封口工作间与所述装药工作间相邻；所述装药工作间的四周均设有隔墙；所述封口工作间及所述电气控制间的一侧敞开；所述装药工作间内设置所述装药机械臂及所述第一计量分装机构；所述内筒饼上料机构设置在所述装药工作间一侧隔墙的外部；所述封口工作间内设置所述封口机械臂、所述第二计量分装机构及所述内筒饼下料机构；所述电气控制间内设置所述控制装置；所述装药工作间与所述封口工作间之间的隔墙上设有第一墙洞，所述换手机构安装在所述第一墙洞内；所述装药工作间对应所述内筒饼上料机构一侧的隔墙上设有第二墙洞，所述装药机械臂通过所述第二墙洞从所述内筒饼上料机构夹取所述内筒饼单元。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述机械臂包括抓饼机械臂和接药机械臂；所述抓饼机械臂的所述执行端为内筒饼抓具，所述内筒饼抓具从所述内筒饼上料机构夹取所述内筒饼单元；所述接药机械臂的所述执行端为接药装置；所述接药装置与两套所述第一计量分装机构配合，用于接取定量的所述亮珠和所述开包药；所述抓饼机械臂和所述接药机械臂之间设有一交互位置；所述接药装置在该交互位置将接取的所述亮珠和所述开包药倒入所述内筒饼抓具中的所述内筒饼单元；

所述内筒饼抓具夹持装有所述亮珠和所述开包药的所述内筒饼单元与两套所述第二计量分装机构配合，用于向所述内筒饼单元中填装定量的所述木屑和所述封口药；所述内筒饼抓具与所述内筒饼下料机构配合，将完成装填的所述内筒饼单元卸到所述内筒饼下料机构上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述接药装置包括接药容器及气动阀门；所述接药容器包括多个紧密排列在一起的圆柱状的药筒，所述药筒的数量和位置与所述内筒饼单元中内筒的数量和位置对应；所述接药容器固定连接所述接药机械臂；所述药筒具有敞开端和封闭端；所述药筒的敞开端连接所述气动阀门；所述气动阀门控制所述药筒的敞开端的打开与关闭。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述内筒饼下料机构包括：

下料支架，沿直线方向延伸且其顶部为平面；

出料滑轨，其水平安装在所述下料支架的顶部，所述出料滑轨的延伸方向与所述下料支架的延伸方向一致；

出料平台，其滑动安装在所述出料滑轨上；

出料气缸，其安装在所述下料支架上，驱动所述出料平台沿所述出料滑轨在所述下料支架的第一端与第二端之间往复移动；以及

下料挡片，其设置在所述下料支架的第一端并位于所述出料平台的一侧，所述下料挡片设有多个，多个下料挡片沿竖直方向间隔排列，每个所述下料挡片均水平设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述下料挡片固定在U形框架上，所述U形框架开口朝上固定在所述下料支架上，并位于所述出料平台一侧；所述下料挡片对称固定在所述U形框架的两个U形臂上；所述下料挡片的一端与所述U形臂固定，所述下料挡片的另一端向所述U形框架的中心伸出，两个U形臂上的所述下料挡片之间在水平方向间隔一定距离。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述烟花内筒机器人装药设备包括控制装置，所述控制装置分别与所述机械臂、所述第一计量分装机构、所述第二计量分装机构、所述内筒饼上料机构及所述内筒饼下料机构连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述烟花内筒机器人装药设备设有四周由隔墙围成的工作空间；所述工作空间一侧的隔墙上设有作业开口；所述工作空间内设置所述抓饼机械臂、所述接药机械臂、所述第一计量分装机构、所述第二计量分装机构及所述内筒饼上料机构；所述控制装置设置在所述工作空间的外部；所述下料支架的第一端位于所述工作空间内，所述下料支架的第二端通过所述作业开口伸出到所述工作空间外部；所述内筒饼上料机构位于所述作业开口处。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述内筒饼单元包括内筒饼及托盘；所述内筒饼由多个柱状的内筒按照一定形状紧密排列在一起组成；所述托盘承托在所述内筒饼的底部，所述托盘的形状与所述内筒饼形状一致。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述托盘的边缘设有向上凸起的凸缘，所述内筒饼嵌入在所述凸缘围成的空间内；所述托盘的盘面上开设有与所述内筒饼中内筒的数量和位置对应的定位孔。

由上所述，本实用新型的烟花内筒机器人装药设备，通过采用机械臂与计量分装机构进行配合，能完成向内筒饼中装填亮珠、开包药、木屑及封口药的操作，降低当前烟花生产过程中烟火药装填工序中手工作业带给工人的危险性。同时，通过专门的内筒饼上料机构和内筒饼下料机构来配合机械臂上的内筒饼抓具进行上下料的工作。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型烟花内筒机器人装药设备优选实施例的整体布置结构图。

图2：为本实用新型烟花内筒机器人装药设备另一种实施例的整体布置结构图。

图3：为本实用新型中第一计量分装机构的示意图(没有主布袋)。

图4：为本实用新型中第一计量分装机构的主视图(带有主布袋)。

图5：为本实用新型中第二计量分装机构的整体布置图。

图6：为本实用新型中第二计量分装机构的侧面立体示意图(不带支架)。

图7：为本实用新型中气动阀门的整体结构示意图。

图8：为本实用新型中气动阀门的内部结构示意图。

图9：为本实用新型中从气动阀门侧面投影的结构示意图。

图10：为本实用新型中胶筒的结构示意图。

图11：为本实用新型中托盘的结构示意图。

图12：为本实用新型中内筒饼上料机构的主视图(带上料挡板)。

图13：为本实用新型中内筒饼上料机构的立体结构示意图(不带上料挡板)。

图14：为本实用新型中换手机构的结构示意图。

图15：为本实用新型中内筒饼抓具的结构示意图。

图16：为内筒饼抓具夹持内筒饼单元的示意图。

图17：为本实用新型中内筒饼下料机构第一种实施例的结构示意图。

图18：为本实用新型中内筒饼下料机构第二种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

实施例一

作为本实用新型的第一种优选实施方式，参见图1，提供了一种烟花内筒机器人装药设备1000，烟花内筒机器人装药设备1000包括亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B、内筒饼上料机构40、内筒饼下料机构50、两台PR10机械臂、换手机构60以及相关的电气控制系统。两台PR10机械臂的结构相同，均设有6个旋转关节及与第六个旋转关节连接的执行端，执行端能进行多种作业操作，该PR10机械臂为现有技术，在此不再赘述。其中一台PR10机械臂作为装药机械臂10A，另一台PR10机械臂作为封口机械臂10B。该烟花内筒机器人装药设备1000的安放布局为，共设置三个由隔墙围成的相互隔离的空间，从图1中的右侧到左侧依次是装药工作间a、装药工作间b和电气控制间c。其中，装药工作间a与装药工作间b需要相邻设置，而电气控制间c可以不与其它两个空间相邻设置。装药工作间a的四周均设有隔墙，最右侧的隔墙上设有供人员出入的进出口。装药工作间a内设置有装药机械臂10A、亮珠计量分装机构20A及开包药计量分装机构20B。装药机械臂10A位于装药工作间a的左侧靠近左侧隔墙的位置。亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B的结构完全相同，并排设置在同一个支架200上，位于装药机械臂10A的右侧。内筒饼上料机构40设置在装药工作间a一侧隔墙的外部；如图1中设置在装药工作间a的下侧隔墙的外部。内筒饼上料机构40上事先由操作人员堆放好内筒饼单元90，内筒饼单元90包括内筒饼91及托盘92；所述内筒饼91由多个柱状的内筒按照一定形状紧密排列在一起组成；所述托盘92承托在所述内筒饼91的底部。如图11所示，所述托盘92的形状与所述内筒饼91形状一致。托盘92的边缘设有向上凸起的凸缘922，所述内筒饼91嵌入在所述凸缘922围成的空间内，与托盘92稳固在一起。所述托盘92的盘面上开设有与所述内筒饼91中内筒的数量和位置对应的定位孔921。本实施例中，多个内筒紧密排列成正六边形，但不限定于该形状的内筒饼，也可以排列成如正方形或圆形等其它形状的内筒饼。装药工作间a下侧的隔墙上对应内筒饼上料机构40的位置设置有墙洞，装药机械臂10A的执行端可以通过该墙洞移动到内筒饼上料机构40处，从内筒饼上料机构40夹取内筒饼单元90。装药工作间b和电气控制间c只有三面设有隔墙，其中一面没有隔墙，如图1中装药工作间b和电气控制间c的下侧面没有隔墙。装药工作间b内设有封口机械臂10B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B以及内筒饼下料机构50。封口机械臂10B位于装药工作间b的右侧靠近右侧隔墙的位置。木屑计量分装机构30A和封口药计量分装机构30B的结构完全相同，并排设置在同一个支架上，位于封口机械臂10B的左侧。内筒饼下料机构50位于装药工作间b没有隔墙的一侧，即图1中的下侧，可以设置在装药工作间b的内部或外部。装药工作间b和装药工作间a之间的隔墙上设有墙洞，该墙洞内设有换手机构60。装药机械臂10A的执行端及封口机械臂10B的执行端均移动至换手机构60处，换手机构60将装药机械臂10A执行端的内筒饼单元90推送到封口机械臂10B的执行端。电气控制系统设置在最左侧的电气控制间c内，通过电缆与亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B、内筒饼上料机构40、两台PR10机械臂及换手机构60连接，控制各个机构与机械臂配合工作。电气控制系统还包括一个远端操作控制箱，远端操作控制箱放置在7米外的安全区域。操作人员可以在安全区域对系统进行控制操作。

装药机械臂10A的执行端从所述内筒饼上料机构40夹取所述内筒饼单元90，此时内筒饼单元90中的内筒为空，分别与亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B配合，用于向所述内筒饼单元90中填装定量的亮珠和开包药。通过换手机构60将所述装药机械臂10A执行端夹持的填装完亮珠和开包药的所述内筒饼单元90推送到封口机械臂10B的执行端上。封口机械臂10B的执行端夹持内筒饼单元90分别与木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B配合，用于向所述内筒饼单元90中填装定量的木屑和封口药。所述封口机械臂10B的执行端与所述内筒饼下料机构50配合，将完成装填的所述内筒饼单元90卸到所述内筒饼下料机构50上。操作人员将堆放在内筒饼下料机构50上的内筒饼单元90搬走。

在该优选实施方式中，如图3和图4所示，亮珠计量分装机构20A包括一支架200，该支架200为竖直放置的框架结构，在支架200中设置上下两层安装板；上层安装板201上固定安装有加料漏斗21。加料漏斗21的加料口向上敞开，位于上层安装板201的上方，加料漏斗21的出料口穿过上层安装板201伸向上层安装板201的下方。上层安装板201的下表面安装有横向运动气缸22，横向运动气缸22连接一滑块221，横向运动气缸22驱动该滑块221沿水平方向往复移动。上层安装板201的下表面还安装有阻挡气缸23，阻挡气缸23位于滑块221往复移动轨迹的一侧。所述阻挡气缸23设有伸缩杆(图中未示出)，所述伸缩杆伸缩的直线轨迹与滑块221的往复移动轨迹垂直，且伸缩杆的伸出端能伸出到所述滑块221的往复移动轨迹的中间位置，当伸缩杆伸出后能将所述滑块221阻挡在其往复移动轨迹的中间位置。滑块221的下端安装有旋转气缸24，所述旋转气缸24设有竖直向下伸出的旋转杆241，旋转气缸24能驱动旋转杆241转动。所述旋转杆241的下端连接有防静电毛刷25。所述防静电毛刷25沿水平方向伸展一定宽度，所述旋转杆241的下端连接所述防静电毛刷25的中间位置。旋转杆241的转动能带动该防静电毛刷25围绕其中点在水平面内旋转。在支架200的下层安装板202上，位于所述防静电毛刷25的正下方固定有计量容器26和气动阀门27形成的计量分装组件。计量容器26为圆盘状，防静电毛刷25的宽度不小于该计量容器26的直径；横向运动气缸22驱动滑块221往复移动的单程距离也不小于该计量容器26的直径。计量容器26的盘面上设有多个上下贯通的计量通孔，计量通孔的容积根据装药量来设定。计量通孔的数量和位置与内筒饼单元90中内筒的数量和位置相对应，即多个计量通孔排列成正六边形。气动阀门27紧贴所述计量容器26的下表面设置，所述气动阀门27的作用是控制所述计量通孔向下导通路径的打开与关闭，从而控制计量通孔内的粉末是否向下排出计量通孔。气动阀门27安装在下层安装板202上，下层安装板202上设有气动阀安装孔，所述气动阀安装孔的边缘设有竖直弯折的安装片。所述气动阀门27的侧面设有安装固定件274，所述气动阀门27位于所述气动阀安装孔内，所述安装固定件274连接在所述安装片上。气动阀门27穿过所述安装板伸到所述安装板的下方。下层安装板202上安装有振动器28，所述振动器28位于所述气动阀门27的一侧，通过振动辅助亮珠颗粒顺利排出。所述防静电毛刷25能与所述计量容器26的上端面接触，两者之间的间隙很小或没有间隙。在上层安装板201和下层安装板202之间还安装有一个封闭罩，封闭罩将所述计量容器26罩住，在所述计量容器26的周围形成一封闭的填料空间。所述防静电毛刷25位于所述填料空间内。所述加料漏斗21的出料口与所述填料空间相通，从加料漏斗21中可以向填料空间中加入亮珠颗粒，填料空间中的亮珠颗粒通过重力作用落入到计量容器26的计量通孔中。

在该优选实施例中，所述封闭罩包括布袋及加料袖管203；所述布袋的下端边缘围绕着计量容器26密封连接在所述安装板202上，所述布袋的上端边缘密封连接在所述旋转气缸24上。布袋将旋转杆241、防静电毛刷25和计量容器26包住，所述布袋内的空间形成所述填料空间。所述加料袖管203为筒状的布管，所述加料袖管203的上端与所述加料漏斗21的出料口连通，所述加料袖管203的下端与所述布袋内部连通。上层安装板201的下表面还固定有一对布袋提升气缸29，布袋提升气缸29的上端固定在上层安装板201，下端向下伸出。一对布袋提升气缸29分别位于计量容器26的相对两侧且对称设置。所述布袋包括主布袋206和副布袋204；主布袋206和副布袋204通过布袋安装架205连接，布袋安装架205为水平设置的环形架，其中部为上下通透的开孔；布袋安装架205的两端分别与布袋提升气缸29连接，被一对布袋提升气缸29驱动，能在计量容器26和旋转气缸24之间上下平移。所述主布袋206的下端边缘围绕着计量容器26密封连接在所述安装板202上，主布袋206的上端边缘密封连接在所述布袋安装架205上的开孔周围。所述副布袋204的下端边缘密封连接在所述布袋安装架205上的开孔周围，所述副布袋204的上端边缘密封连接在所述旋转气缸24的底部。主布袋206、加料袖管203和副布袋204的尺寸均留有一定余量，在横向运动气缸22带动滑块221往复移动以及布袋提升气缸29带动布袋安装架205上下移动过程中不会与布袋的尺寸产生干涉。布袋与加料袖管203均采用防静电布料制成。所述副布袋204上设有连接口，所述加料袖管203的下端密封连接在所述连接口周围。亮珠颗粒从加料漏斗21的出料口通过加料袖管203进入到布袋内部。在支架200的下层安装板202上可以设置上下叠置在一起的两套计量分装组件，即第一计量容器26的下表面固定连接第一气动阀门27，第一气动阀门27的下表面固定连接第二计量容器26的上表面，第二计量容器26的下表面固定连接第二气动阀门27。第一计量容器26和第二计量容器26上的计量通孔上下对应。打开第一气动阀门27，第一计量容器26内的亮珠颗粒能够下落到第二计量容器26中；打开第二气动阀门27，第二计量容器26中的亮珠颗粒能够向下漏出。同样，还可以根据需要增加上下叠置的计量分装组件的数量。

该亮珠计量分装机构20A的计量和分装过程为：关闭上层的第一气动阀门27，向加料漏斗21加入亮珠颗粒，可以通过自动送料机构输送给加料漏斗21，也可以通过人工加入。亮珠颗粒从加料漏斗21经过加料袖管203进入到布袋内部和计量容器26上。安装在横向运动气缸22中间位置的阻挡气缸23驱动其伸缩杆伸出到滑块221移动轨迹的中点，横向运动气缸22驱动滑块221以及滑块221上的旋转气缸24、旋转杆241及防静电毛刷25一起从运行轨迹的一端向另一端移动；防静电毛刷25的初始状态是与其移动轨迹相垂直的。滑块221移动到轨迹的中点处被伸缩杆阻挡，关闭横向运动气缸22的进气端与出气端，使气缸保持一种平衡状态，滑块221停止在移动轨迹的中点处。此时，滑块221下方的防静电毛刷25位于第一计量容器26的中心处。左右布袋提升气缸29驱动布袋安装架205向上运动，将主布袋206向上提拉并拉直，落在主布袋206内的亮珠颗粒在主布袋206四周的提拉作用下聚集到第一计量容器26的上表面并堆叠在上面。打开旋转气缸24驱动与旋转杆241相连的防静电毛刷25在第一计量容器26的上表面旋转，将亮珠颗粒均匀扫到每一个计量通孔中。旋转气缸24再将防静电毛刷25反向旋转到初始状态后，左右布袋提升气缸29驱动布袋安装架205向下运动到最下方，主布袋206摊开到第一计量容器26的四周。阻挡气缸23的伸缩杆缩回，横向运动气缸22开始驱动滑块221左右往复运动，带动防静电毛刷25在第一计量容器26的上表面往复扫动，将未进入计量通孔内的亮珠颗粒扫到主布袋206上，第一次计量完成。关闭下层的第二气动阀门27后，打开上层的第一气动阀门27，将第一计量容器26中计量好的亮珠颗粒释放到第二计量容器26中。关闭第一气动阀门27，再次对第一计量容器26进行计量分装。当接收到装药机械臂10A执行端夹持的内筒饼单元90就位的信号后，打开第二气动阀门27和振动器28，将第二计量容器26中的亮珠颗粒释放到执行端夹持的内筒饼中。装药机械臂10A执行端可以同时夹持两个内筒饼单元90，当接收到接药机器人执行端的第二个内筒饼单元90就位的信号后，打开第一气动阀门27和振动器28，将第一计量容器26中的亮珠颗粒释放到第二内筒饼中，此时第二气动阀门27也是打开的。到此，亮珠的计量分装完成，亮珠计量分装机构20A执行以上步骤进入下一轮计量分装。

在该优选实施例中，开包药计量分装机构20B的结构及其工作过程与亮珠计量分装机构20A完全相同，不再赘述，将两者统称为第一计量分装机构20，两套第一计量分装机构20并排设置在所述支架200上。

在该优选实施例中，参见图7、图8、图9和图10，显示出了气动阀门27的结构。气动阀门27包括两块胶管固定板、两块开关板、能产生弹性变形的胶管275、两块开关固定板以及两个阀门气缸。两块胶管固定板均为水平设置的矩形板，第一胶管固定板2711和第二胶管固定板2712上下间隔一定距离地平行设置，间隔的距离近似为胶管275的长度。每块胶管固定板上均匀设有多个胶管穿孔2713，两块胶管固定板上的所述胶管穿孔2713上下对应设置。所述胶管穿孔2713的数量和位置与计量容器26上计量通孔的数量和位置相对应，多个胶管穿孔2713排列形成正六边形。假定图7、图8和图9中的上侧为气动阀门27的右侧，下侧为气动阀门27的左侧，左侧为气动阀门27的前侧，右侧为气动阀门27的后侧。两块开关固定板分别竖直的安装在两块胶管固定板之间的左右两侧，第一胶管固定板2711与开关固定板的上端面连接，第二胶管固定板2712与开关固定板的下端面连接。第一开关板2761与第二开关板2762能相对滑动地上下贴合在一起，两块开关板平行地设置在两块胶管固定板之间，每块开关板上均设置有胶管穿孔2713，开关板上的胶管穿孔2713与胶管固定板上的胶管穿孔2713相对应。所述开关固定板朝向所述开关板的一侧均设有水平直线延伸的导向槽2721，两块开关板的左右两侧边缘均嵌入在对应侧的所述导向槽2721内，两块开关板的左右两侧由开关固定板支撑并能在所述导向槽2721内滑动。胶管275由弹性橡胶材料制成，其两端均设有径向向外凸出的环形凸缘2751。胶管275的数量与胶管穿孔2713的数量相同，胶管275依次穿过胶管固定板和开关板，上下穿设在相应的所述胶管穿孔2713中，所述胶管275的两端均伸出到对应的所述胶管固定板外部，所述环形凸缘2751分别抵靠在对应的所述胶管固定板上，使胶管275稳定的固定在对应的胶管穿孔2713中。所述胶管275的内径不小于所述计量通孔的内径。两块开关板在竖直方向所在的位置正好位于胶管长度的中间位置。两块胶管固定板的后侧固定连接气缸封装壳273，气缸封装壳273由上下两块板扣合形成，气缸封装壳273的宽度与两块胶管固定板的宽度相同。气缸封装壳273的后侧封闭，气缸封装壳273的左右两侧分别安装有板状的安装固定件274，左右两侧的安装固定件274以及开关固定板将气动阀门27的左右两侧封闭。两块胶管固定板的前侧连接一块密封板278，该密封板278将气动阀门27的前侧封闭，各个板件之间的连接处均采用密封措施进行密封，使两块胶管固定板之间及所述气缸封装壳273内形成封闭的空间，避免工作时粉末颗粒进入其中。第一阀门气缸2781和第二阀门气缸2782均固定在气缸封装壳273内。所述第一阀门气缸2781与第一开关板2761的后端连接，能驱动所述第一开关板2761沿垂直于所述胶管轴向的方向来回移动。所述第二阀门气缸2782与第二开关板2762的后端连接，能驱动所述第二开关板2762沿垂直于所述胶管275轴向的方向来回移动。第一开关板2761的移动方向与第二开关板2762的移动方向相反，即第一开关板2761与第二开关板2762交错移动。所述第一开关板2761向前移动的距离与所述第二开关板2762向后移动的距离均等于所述胶管的半径，在两块开关板交错移动后，使所述胶管在两块开关板的剪切力作用下产生弹性变形而闭合。所述第一开关板2761的后端伸入到所述气缸封装壳273内与所述第一阀门气缸2781连接；所述第二开关板2762的后端伸入到所述气缸封装壳273内与所述第二阀门气缸2782连接。由于第一开关板2761和第二开关板2762是上下叠置，故第一阀门气缸2781与第二阀门气缸2782也可以上下叠置的安装在气缸封装壳273内。所述计量容器26固定连接在所述第一胶管固定板2711上，其中的计量通孔与胶管275上下对应。如果要将两套计量分装组件上下叠置在一起，则第一计量容器26位于最上端，第一计量容器26固定在第一气动阀门27的第一胶管固定板2711上；所述第二计量容器26的上端面固定在第一气动阀门27的第二胶管固定板2712上；第二计量容器26的下端面固定在第二气动阀门27的第一胶管固定板2711上。各个计量通孔及所述胶管275上下对应。

该气动阀门27的工作原理为：整个气动阀门27的活动部件为上下两块开关板，两块开关板分别由上下两个阀门气缸来驱动，两块开关板在两侧的开关固定板的导向槽2721内运动。通过控制上下两个阀门气缸同时动作来推动两块开关板同时朝相反的两个方向移动，即上阀门气缸驱动上开关板向前移动胶管半径的距离，同时下阀门气缸驱动下开关板向后移动胶管半径的距离，两块开关板上对应的胶管穿孔2713相互错开后对胶管的中部形成剪切作用，胶管的中部在挤压力的作用下闭合，该气动阀门27处于关闭状态，连接在气动阀门27上面的计量容器26中的粉末颗粒被阻挡在胶管内。控制上下阀门气缸同时回复到初始状态，胶管穿孔2713对正，胶管恢复到原有直通状态，该气动阀门27处于打开的状态，连接在气动阀门27上面的计量容器26中的粉末颗粒能通过胶管泄漏到下方。

在该优选实施方式中，如图5和图6所示，木屑计量分装机构30A采用双进双出的结构，即同时在两个进料口加料，同时从两个卸料处卸料，能够与机械臂执行端夹持的两个内筒饼单元90配合工作。木屑计量分装机构30A包括一支架300，该支架300也为竖直放置的框架结构，在支架300中可以设置上下两层安装板，上层安装板301及下层安装板302上固定安装有料仓31。支架300上并排安装两个料仓31。每个料仓31的加料口向上敞开，位于上层安装板301的上方。料仓31的出料口位于料仓31的底部，出料口穿过下层安装板302伸向下层安装板302的下方。支架300上也可以不设置安装板，料仓31直接安装在支架300上。其中出料口311为沿水平直线延伸的长条形开口，便于木屑从出料口311均匀的漏出。在每个料仓31上紧贴出料口311的位置固定有下料刮板312，下料刮板312为具有一定宽度的平板，其宽度方向与所述出料口311的延伸方向平行。下料刮板312的宽度与出料口311的宽度相同且两端对齐，下料刮板312的下边缘稍微伸出到出料口311下方，在木屑从出料口311漏出到计量容器26上之后，下料刮板312可以将计量容器26上堆积的木屑均匀的刮平到计量通孔中。支架300上安装一对水平设置的导轨33。导轨33安装在出料口311的下方，导轨33的延伸方向与出料口311的延伸方向垂直。在一对导轨33上滑动安装有滑动件34。滑动件34上沿着导轨33的延伸方向并排安装有两套计量分装组件，两套计量分装组件之间的间隔距离与两个料仓31之间的间隔距离相同。即每套计量容器26及气动阀门27的位置分别与每个料仓31的出料口311的位置对应。计量分装组件包括位于上部的计量容器26以及其下方的气动阀门27。计量容器26及气动阀门27的结构和工作原理与亮珠计量分装机构20A中使用的计量分装组件相同，在此不再赘述。气动阀门27通过安装固定件274连接在所述滑动件34上。支架300上安装有推动气缸32，推动气缸32能推动所述滑动件34沿着所述导轨33往复运动。可以在支架300上对称安装同型号气缸各一个，用同一个电磁阀控制两个气缸同步运动。下料刮板312的宽度与计量容器26的直径相同或稍大于计量容器26的直径，在下料刮板312移动到计量容器26位置时能与所述计量容器26的上端面紧密接触，在往复移动后对堆积在计量容器26上的木屑进行两次平料操作，将木屑均匀的填入到每个计量通孔中。在计量容器26附近的支架300上或在滑动件34上安装有振动器(图中未示出)。振动器的作用同样是通过振动将计量容器26中的木屑更好的排泄出去。

该木屑计量分装机构30A的计量和分装过程为：从加料口加入木屑到料仓31中。关闭气动阀门27后打开推动气缸32，推动气缸32推动滑动件34沿导轨33滑行，带动滑动件34上安装的计量容器26及气动阀门27滑出。料仓31的出料口311部位安装的下料刮板312与计量容器26的上表面紧密配合，出料口311为长条形，计量容器26及气动阀门27滑出的过程中料仓31的木屑料通过出料口311流入滑动位置与出料口311重合的计量容器26的计量通孔中。推动气缸32缩回过程与伸出的过程一样，又进行了一次分料操作，使计量容器26的计量通孔被充分填充，木屑计量完成。机械臂的执行端将夹持的内筒饼单元90定位到气动阀门27的下方，对接好后发出信号，打开气动阀门27，并打开振动器将计量容器26中的木屑料释放到已经装有亮珠与开包药混合物的内筒饼中。木屑装填完成后发出信号给相应的机械臂进入下一工序；木屑计量分装机构30A开始进入下一轮计量分装。

在该优选实施例中，封口药计量分装机构30B的结构及其工作过程与木屑计量分装机构30A完全相同，不再赘述，将两者统称为第二计量分装机构30，两套第二计量分装机构30并排设置在所述支架300上。

在该优选实施例中，如图12和图13所示，内筒饼上料机构40包括一上料支架401，上料支架401为竖直设置的框架结构，分为上下两部分。上面部分为并排安装的两个上料挡板41，以每个上料挡板41为侧面围成一竖直的装料空间，分别形成两个并排的装料空间；其中一侧的上料挡板41可以设置成能够打开的侧门。本实施例中内筒饼单元90为正六边形，故上料挡板41围成的装料空间也为正六边形。操作人员事先将空的内筒饼单元90从侧门上下堆叠的放置在装料空间中。多个空的内筒饼单元90竖直堆放在所述装料空间内。装料空间的底部敞开，使内筒饼单元90能从装料空间底部脱出。在每个装料空间的正下方或者是底部均设置有一对内筒饼夹子402，内筒饼夹子402能从内筒饼单元90的前后两侧将内筒饼单元90夹紧，防止内筒饼单元90下落。上料支架401的左右两侧分别安装有水平设置的夹饼导轨403。左右两对内筒饼夹子402中，位于前侧的两个内筒饼夹子402作为一个整体滑动安装在夹饼导轨403上，位于后侧的两个内筒饼夹子402作为一个整体滑动安装在夹饼导轨403上。上料支架401上的前后两侧分别安装夹饼气缸404，前侧的夹饼气缸404驱动前侧的两个内筒饼夹子402沿夹饼导轨403往复移动。后侧的夹饼气缸404驱动后侧的两个内筒饼夹子402沿夹饼导轨403往复移动。使内筒饼夹子402夹紧或松开内筒饼单元90。在上料支架401的下面部分，两对内筒饼夹子402的正下方设有用于承托所述内筒饼单元90的升降平台405。升降平台405为一块能沿竖直方向升降的平板。上料支架401的底部安装有两个上下串联的升降气缸，升降气缸用于驱动所述升降平台405沿竖直方向移动。第一升降气缸407的底部固定在上料支架401上，第二升降气缸406的底部串联连接在第一升降气缸407上，第一升降气缸407能驱动第二升降气缸406整体升降。第二升降气缸406的顶部连接升降平台405，驱动升降平台405升降。按照内筒饼单元90的高度，位于下面的第一升降气缸407的行程为30mm，位于上面的第二升降气缸406的行程为70mm。两个升降气缸均伸出到最大行程时，升降平台405刚好位于两对内筒饼夹子402的底部。两个升降气缸均缩回到最小行程时，升降平台405位于推出位置。在推出位置，位于落在升降平台405上的内筒饼单元90的后侧设有推饼片409，上料支架401的左右两侧分别设置一个推饼片409。推饼片409能平移，将升降平台405上的内筒饼单元90推向前侧的机械臂的执行端上。左右两侧的推饼片409均为水平伸出的板片。左右两侧的上料支架401上分别固定一个推饼气缸408，推饼片409的一端连接在对应侧的推饼气缸408上，另一端为悬置端。推饼气缸408能驱动推饼片409前后往复移动。

该内筒饼上料机构40的工作过程和原理为：设备开启后完成初始化动作，即30mm升降气缸与70mm升降气缸均升起，将升降平台405置于最高处。两个夹饼气缸404动作，将安装在夹饼导轨403上的两对内筒饼夹子402打开。内筒饼夹子402打开时，堆叠在上料挡板41中的内筒饼单元90在重力作用下可落到升降平台405上。此时，推饼气缸408上安装的推饼片409处于最外侧。作业人员打开两个上料挡板41的侧门，将放在托盘92上的内筒饼依次堆放到上料挡板41中。70mm升降气缸缩回，此时整个内筒饼堆料往下降70mm。夹饼气缸404驱动内筒饼夹子402沿夹饼导轨403从两侧向中间运动夹持住料堆中从下往上数第二个内筒饼单元90的托盘92边沿，同时托住其上方的其他内筒饼单元90。30mm升降气缸缩回，落在升降平台405上的两个内筒饼单元90随之下降30mm高度。检测到机械臂的执行端到位信号后，两侧的推饼气缸408带动推饼片409将两个内筒饼单元90从升降平台405上推入机械臂执行端中，一次内筒饼上料完成。内筒饼上料机构40随后重复以上动作，进入下一次上料准备。

在该优选实施例中，装药机械臂10A及封口机械臂10B的执行端均为内筒饼抓具80，如图15和图16所示，内筒饼抓具80包括一纵向悬梁801，纵向悬梁801的第一端连接装药机械臂10A或封口机械臂10B，具体为连接到机械臂的第六个旋转关节上。纵向悬梁801的第二端悬置。纵向悬梁801上靠近第一端的位置安装一主横梁802，主横梁802垂直于纵向悬梁801；主横梁802与纵向悬梁801的连接点位于主横梁802的中点。主横梁802上的两端关于纵向悬梁801对称安装有两个抓手夹板803，以抓手夹板803为侧面形成与内筒饼单元90形状一致的正六边形容置空间，假定纵向悬梁801第二端朝向的一侧为外侧，容置空间的外侧具有使内筒饼单元90进入容置空间的缺口，缺口处的抓手夹板803边缘可以设为楔形，便于导入内筒饼单元90。与两个抓手夹板803对应设有两个固定夹板804，固定夹板804为外形与内筒饼单元90形状一致的正六边形平板件，每个固定夹板804的边缘与对应的抓手夹板803的边缘固定连接，将容置空间的上端遮挡。固定夹板804上设有与内筒饼单元90中内筒的数量和位置对应的开孔8041；即固定夹板804上的多个开孔8041也成正六边形排列。在纵向悬梁801上安装有夹饼气缸806，夹饼气缸806连接主动夹板805。主动夹板805为平板件，其中部与夹饼气缸806连接，两侧对称延伸到两个抓手夹板803下方。在夹饼气缸806的驱动下，主动夹板805能相对靠近或远离固定夹板804，将容置空间内的内筒饼单元90夹紧或松开。纵向悬梁801上还安装有振动器807。

该内筒饼抓具80的工作原理为：装药机械臂10A带动内筒饼抓具80到达与内筒饼上料机构40的对接位置，此时夹饼气缸806伸出，主动夹板805远离固定夹板804。内筒饼上料机构40中的推饼片409将两个内筒饼单元90从升降平台405上推入到相应的两个抓手夹板803中。夹饼气缸806缩回，主动夹板805靠近固定夹板804将两个内筒饼单元90夹紧。固定夹板804上的开孔8041与内筒饼单元90中的内筒开口对应。装药机械臂10A夹持内筒饼单元90完成填装亮珠和开包药后，启动内筒饼抓具80上的振动器807，将亮珠和开包药混合均匀，同时将内筒中的料夯实。

在该优选实施例中，换手机构60设置在装药工作间a与装药工作间b之间隔墙的墙洞中。如图14所示，换手机构60包括换手支架601、换手气缸603和换手推片602。换手气缸603安装在换手支架601上，换手气缸603与换手推片602连接，驱动换手推片602平移，将装药机械臂10A的内筒饼抓具80中的所述内筒饼单元90推入到所述封口机械臂10B的所述内筒饼抓具80中。换手推片602的一端与换手气缸603连接，另一端水平伸出。在换手支架601上可以对称设置两个换手气缸603和两个换手推片602。装药机械臂10A夹持着内筒饼单元90从两个相对的换手推片602上方下落到换手推片602的前方，使换手推片602近似位于内筒饼单元90中间高度的位置。在换手推片602的前方，封口机械臂10B上的内筒饼抓具80到达对接位置后，启动换手气缸603驱动换手推片602向前平移将装药机械臂10A上的两个内筒饼单元90推送到封口机械臂10B上的内筒饼抓具80内进行夹持，换手气缸603驱动换手推片602回位。

在该优选实施例中，如图17所示，内筒饼下料机构50包括下料支架501、堆料平台502、U形框架503和多个下料挡片504。堆料平台502安装在下料支架501的顶部。U形框架503开口朝上安装在下料支架501上并位于堆料平台502的一侧。多个下料挡片504沿竖直方向间隔排列，每个下料挡片504均水平设置。下料挡片504对称固定在U形框架503的两个U形臂上。下料挡片504的一端与U形臂固定，下料挡片504的另一端向U形框架503的中心伸出，两个U形臂上的下料挡片504之间在水平方向间隔一定距离。封口机械臂10B的内筒饼抓具80夹持着两个内筒饼单元90从上方跨过U形框架503，从两侧下料挡片504之间的间隔中下落到U形框架503前方设定的高度位置(控制装置记录有上次堆放的内筒饼单元90的高度，每次累加高度向上堆放，直到下一轮开始重新累加)。封口机械臂10B带动内筒饼抓具80水平后撤，后撤过程中两侧的下料挡片504止挡两侧的内筒饼单元90，使两个内筒饼单元90留在堆料平台502上，内筒饼抓具80撤出，完成卸料。堆料平台502上堆放一定数量的内筒饼单元90之后，由操作人员统一进行搬运，内筒饼下料机构50重新开始堆料。

以上所述的优选实施例中，机械臂并不限定其中所描述的具体机械臂型号，采用其它类型的机械臂也可以。用于亮珠和开包药的计量分装机构以及用于木屑和封口药的计量分装机构也不限于该实施例中的具体结构形式，现有技术中用于烟花内筒生产的具有相同功能的计量分装机构也可采用。

实施例二

本实施例描述的是采用实施例一中所描述的烟花内筒机器人装药设备1000进行的烟花内筒机器人装药工艺，该工艺至少包括装药机械臂10A执行的步骤和封口机械臂10B执行的步骤。其中装药机械臂10A执行的步骤包括：

1、装药机械臂10A带动内筒饼抓具80穿过隔墙上的墙洞到达内筒饼上料机构40的对接位置，到位后内筒饼抓具80打开；检测到位的信号后，内筒饼上料机构40将内筒饼单元90推送到内筒饼抓具80中，内筒饼抓具80夹取内筒饼单元90。

2、装药机械臂10A的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至亮珠计量分装机构20A处，将固定夹板804对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，打开第二气动阀门27和振动器28，使第二计量容器26中的亮珠颗粒落入内筒饼单元90中；然后，装药机械臂10A将另一个内筒饼抓具80中的内筒饼单元90对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，再打开第一气动阀门27和振动器28，使第一计量容器26中的亮珠颗粒落入内筒饼单元90中。

3、装药机械臂10A的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至开包药计量分装机构20B处，将固定夹板804对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，打开第二气动阀门27和振动器28，使第二计量容器26中的开包药落入内筒饼单元90中；然后，装药机械臂10A将另一个内筒饼抓具80中的内筒饼单元90对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，再打开第一气动阀门27和振动器28，使第一计量容器26中的开包药落入内筒饼单元90中。

4、让亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B进行下一轮计量分装动作；打开内筒饼抓具80上的振动器807，内筒饼抓具80夹持着内筒饼单元90进行振动，将内筒饼单元90中装填好的亮珠和开包药进行混合；同时，装药机械臂10A的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至换手机构60处，到达接口位置后，检测到封口机械臂10B的内筒饼抓具80也到达换手机构60的接口位置后，启动换手机构60将两个内筒饼单元90推送到封口机械臂10B的内筒饼抓具80上。

5、装药机械臂10A带动内筒饼抓具80返回至内筒饼上料机构40处，重复步骤1至步骤4进行下一轮作业。

封口机械臂10B执行的步骤包括：

1、封口机械臂10B带动内筒饼抓具80移动至换手机构60处，到达接口位置后，检测到装药机械臂10A的内筒饼抓具80也到达换手机构60的接口位置后，启动换手机构60将装药机械臂10A内筒饼抓具80上的两个内筒饼单元90推送到封口机械臂10B的内筒饼抓具80上。

2、封口机械臂10B的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至木屑计量分装机构30A处，将两个内筒饼抓具80上的固定夹板804分别对接到两个气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，同时打开两个气动阀门27和振动器，使计量容器26中的木屑落入内筒饼单元90中，完成木屑的分装。

3、封口机械臂10B的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至封口药计量分装机构30B处，将两个内筒饼抓具80上的固定夹板804分别对接到两个气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，同时打开两个气动阀门27和振动器，使计量容器26中的封口药落入内筒饼单元90中，完成封口药的分装。

4、让木屑计量分装机构30A和封口药计量分装机构30B进行下一轮计量分装动作；开启内筒饼抓具80上的振动器807，封口机械臂10B的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90进行振动，将内筒饼单元90中装填好的封口药夯实；同时，封口机械臂10B的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至内筒饼下料机构50处，从上方跨过U形框架503，从两侧下料挡片504之间的间隔中下落到U形框架503前方设定的高度位置(控制装置记录有上次堆放的内筒饼单元90的高度，每次累加高度向上堆放，直到下一轮开始重新累加)。封口机械臂10B带动内筒饼抓具80水平后撤，后撤过程中两侧的下料挡片504止挡两侧的内筒饼单元90，使两个内筒饼单元90留在堆料平台502上，内筒饼抓具80撤出，完成卸料。

5、封口机械臂10B带动内筒饼抓具80返回至换手机构60处，重复步骤1至步骤4进行下一轮作业。

实施例三

参见图2，本实施例中的烟花内筒机器人装药设备1000包括亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B、内筒饼上料机构40、内筒饼下料机构50、两台PR10机械臂以及相关的电气控制系统。本实施例中的亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B以及内筒饼上料机构40与实施例一中的结构和原理相同，在此不再赘述。与实施例一的区别在于，其中一台PR10机械臂作为抓饼机械臂10D，另一台PR10机械臂作为接药机械臂10C。内筒饼下料机构50采用的是移动式结构，可以将堆放好的内筒饼单元90从下料支架501的一端移动到下料支架501的另一端。

该烟花内筒机器人装药设备1000的安放布局为，设置有一个封闭的工作空间d，工作空间d的四周由隔墙围成。工作空间d一侧的隔墙上设有作业开口，例如，图2中所示的下侧面不设置隔墙来作为作业开口。工作空间d内设置抓饼机械臂10D、接药机械臂10C、亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B及内筒饼上料机构40。电气控制系统可以单独设置在一个空间内，也可以设置在工作空间d的隔墙外部，例如设在隔墙旁边的防爆电气柜内。从作业开口面向工作空间d内看，工作空间d右侧是亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B；靠近工作空间d的开口侧安装的是内筒饼上料机构40、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B和内筒饼下料机构50。内筒饼下料机构50中下料支架501的第一端位于工作空间d内，下料支架501的第二端通过作业开口伸出到工作空间d外部。电气控制系统通过电缆与亮珠计量分装机构20A、开包药计量分装机构20B、木屑计量分装机构30A、封口药计量分装机构30B、内筒饼上料机构40、内筒饼下料机构50及两台PR10机械臂连接，控制各个机构与机械臂配合工作。电气控制系统还包括一个远端操作控制箱，远端操作控制箱放置在7米外的安全区域。操作人员可以在安全区域对系统进行控制操作。

在该实施例中，抓饼机械臂10D的执行端为内筒饼抓具80，内筒饼抓具80的结构和工作方式与实施例一中的内筒饼抓具80相同。内筒饼抓具80从内筒饼上料机构40处夹取内筒饼单元90。接药机械臂10C的执行端为接药装置(图中未示出)，根据以下描述，本领域技术人员容易清楚该接药装置的具体结构。接药机械臂10C带动接药装置分别与亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B配合，用于接取定量的亮珠和开包药。抓饼机械臂10D和接药机械臂10C之间设有一个交互位置；接药装置在该交互位置与抓饼机械臂10D的内筒饼抓具80进行对接，将接取的亮珠和开包药倒入内筒饼抓具80中的内筒饼单元90。内筒饼抓具80夹持装有亮珠和开包药的内筒饼单元90分别与木屑计量分装机构30A和封口药计量分装机构30B配合，用于向内筒饼单元90中填装定量的木屑和封口药。内筒饼抓具80与内筒饼下料机构50配合，将完成装填的内筒饼单元90卸到内筒饼下料机构50上。

在该实施例中，接药装置包括接药容器及气动阀门27。接药容器包括多个紧密排列在一起的圆柱状的药筒，药筒的数量和位置与内筒饼单元90中内筒的数量和位置对应，即为正六边形。接药容器固定连接在接药机械臂10C的第六旋转关节末端。药筒具有敞开端和封闭端；药筒的敞开端连接气动阀门27；气动阀门27控制药筒的敞开端的打开与关闭。气动阀门27的结构与实施例一中的气动阀门27相同，接药容器的上端与气动阀门27的胶管固定板连接，每个药筒的敞开端与胶管对接。接药机械臂10C的末端安装有一对接药装置，两个接药装置对称设置，可以与两个内筒饼单元90对接。接药装置对接到亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B中的气动阀门27正下方，气动阀门27均打开，使计量容器26中的亮珠或开包药落入接药容器中。接药装置上还连接有振动器。

在该实施例中，如图18所示，内筒饼下料机构50包括下料支架501，下料支架501沿直线方向延伸且其顶部为平面。下料支架501的顶部两侧水平安装有一对出料滑轨505，出料滑轨505的延伸方向与下料支架501的延伸方向一致。出料滑轨505上滑动安装有一个出料平台506。出料气缸507安装在下料支架501上，驱动出料平台506沿出料滑轨505在下料支架501的第一端与第二端之间往复移动。下料支架501的第一端设有U形框架503，U形框架503开口朝上固定在下料支架501上，并位于出料平台506一侧。U形框架503的两个U形臂上对称固定有多个下料挡片504，每个下料挡片504均水平设置。每个U形臂上的多个下料挡片504沿竖直方向间隔排列。下料挡片504的一端与U形臂固定，下料挡片504的另一端向U形框架503的中心伸出，两个U形臂上的下料挡片504之间在水平方向间隔一定距离。抓饼机械臂10D的内筒饼抓具80夹持着两个内筒饼单元90从上方跨过U形框架503，从两侧下料挡片504之间的间隔中下落到U形框架503前方设定的高度位置(控制装置记录有上次堆放的内筒饼单元90的高度，每次累加高度向上堆放，直到下一轮开始重新累加)。抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80水平后撤，后撤过程中两侧的下料挡片504止挡两侧的内筒饼单元90，使两个内筒饼单元90留在出料平台506上，内筒饼抓具80撤出，完成卸料。出料平台506上堆放一定数量的内筒饼单元90之后，启动出料气缸507驱动出料平台506从下料支架501的第一端移动到第二端，在第二端由操作人员统一进行搬运。出料平台506回到第一端，内筒饼下料机构50重新开始堆料。

实施例四

本实施例描述的是采用实施例三中所描述的烟花内筒机器人装药设备1000进行的烟花内筒机器人装药工艺，该工艺至少包括接药机械臂10C执行的步骤和抓饼机械臂10D执行的步骤。其中接药机械臂10C执行的步骤包括：

1、接药机械臂10C的末端安装一对接药装置，接药装置上的气动阀门27打开；将第一个接药装置对接到亮珠计量分装机构20A的气动阀门27正下方；检测到位的信号后，打开亮珠计量分装机构20A的第二气动阀门27和振动器28，使第二计量容器26中的亮珠颗粒落入第一个接药容器中；然后，接药机械臂10C将另一个接药装置对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，再打开第一气动阀门27(第二气动阀门27已经打开)和振动器28，使第一计量容器26中的亮珠颗粒落入第二个接药容器中。

2、接药机械臂10C带动接药装置移动至开包药计量分装机构20B处，将第一个接药装置对接到开包药计量分装机构20B的气动阀门27正下方；检测到位的信号后，打开开包药计量分装机构20B的第二气动阀门27和振动器28，使第二计量容器26中的开包药落入第一个接药容器中；然后，接药机械臂10C将另一个接药装置对接到气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，再打开第一气动阀门27(第二气动阀门27已经打开)和振动器28，使第一计量容器26中的开包药落入第二个接药容器中。

3、让亮珠计量分装机构20A和开包药计量分装机构20B进行下一轮计量分装动作；关闭接药装置上的气动阀门27，将接药装置上下翻转180度，即气动阀门27朝下，使接药装置中的亮珠和开包药混合。

4、接药装置移动至接药机械臂10C和抓饼机械臂10D之间的交互位置，检测到两只机械臂均到位后，将接药装置与抓饼机械臂10D的内筒饼抓具80对接，即接药装置的气动阀门27与内筒饼抓具80的固定夹板804对接；打开接药装置上的气动阀门27和振动器，将接药装置中的亮珠和开包药装填到内筒饼抓具80内的内筒饼单元90中。

5、接药机械臂10C带动接药装置返回到亮珠计量分装机构20A处，重复步骤1至步骤4进行下一轮作业。

抓饼机械臂10D执行的步骤包括：

1、抓饼机械臂10D的执行端为内筒饼抓具80，抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80到达内筒饼上料机构40的对接位置，到位后内筒饼抓具80打开；检测到位的信号后，内筒饼上料机构40将内筒饼单元90推送到内筒饼抓具80中，内筒饼抓具80夹取内筒饼单元90。

2、抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至交互位置，检测到接药机械臂10C的接药装置到达交互位置后，将接药装置的气动阀门27与内筒饼抓具80对接，打开接药装置上的气动阀门27和振动器，将接药装置中的亮珠和开包药装填到内筒饼抓具80内的内筒饼单元90中。

3、抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至木屑计量分装机构30A处，将两个内筒饼抓具80上的固定夹板804分别对接到木屑计量分装机构30A的两个气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，同时打开两个气动阀门27和振动器，使计量容器26中的木屑落入内筒饼单元90中，完成木屑的分装。

4、抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至封口药计量分装机构30B处，将两个内筒饼抓具80上的固定夹板804分别对接到封口药计量分装机构30B的两个气动阀门27的正下方；检测到位的信号后，同时打开两个气动阀门27和振动器，使计量容器26中的封口药落入内筒饼单元90中，完成封口药的分装。

5、让木屑计量分装机构30A和封口药计量分装机构30B进行下一轮计量分装动作；开启内筒饼抓具80上的振动器807，抓饼机械臂10D的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90进行振动，将内筒饼单元90中装填好的封口药夯实；同时，抓饼机械臂10D的内筒饼抓具80夹持内筒饼单元90移动至内筒饼下料机构50处，从上方跨过U形框架503，从两侧下料挡片504之间的间隔中下落到U形框架503前方设定的高度位置(控制装置记录有上次堆放的内筒饼单元90的高度，每次累加高度向上堆放，直到下一轮开始重新累加)。抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80水平后撤，后撤过程中两侧的下料挡片504止挡两侧的内筒饼单元90，使两个内筒饼单元90留在出料平台506上，内筒饼抓具80撤出，完成卸料。出料平台506上堆放的内筒饼单元90到达一定数量之后，启动出料气缸507驱动出料平台506从下料支架501的第一端移动到第二端，在第二端由操作人员统一进行搬运。出料平台506回到第一端，内筒饼下料机构50重新开始堆料。

6、抓饼机械臂10D带动内筒饼抓具80返回至内筒饼上料机构40处，重复步骤1至步骤5进行下一轮作业。

由上述多个实施例所述，本实用新型的烟花内筒机器人装药设备1000，通过采用机械臂与计量分装机构进行配合，能完成向内筒饼中装填亮珠、开包药、木屑及封口药的操作，降低当前烟花生产过程中烟火药装填工序中手工作业带给工人的危险性。通过专门设计的内筒饼上料机构和内筒饼下料机构，能配合机械臂的内筒饼抓具进行上下料的工作。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。具体实施方式中所说明的特征的所有组合未必是本实用新型所限制的解决手段，可以理解这些附加的构造特征以及操作改进可以单独使用或者相互结合使用。因此，应该理解本实用新型不限于任何具体的特征或元件的结合，并且在此描述的任何期望的特征组合都能被实施而不偏离本实用新型的保护范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。