一种自动化多直径带孔药柱的压装装置及方法与流程

本发明属于模具设备技术领域，更具体地说涉及一种自动化多直径带孔药柱的压装装置及方法。

背景技术：

压装工艺是弹药装药过程中广泛采用的装药方法，具有使用范围广、生产周期短等优点。在压装生产过程中，压装装置是重要的工艺装备。传统压药装置功能单一，一种装置只能压装成一种类型的药柱；每进行一次压装均需要人工称量、上料、模具装配、压模、退模等操作，压装过程中人工参与度高，因机械事故造成的人员伤亡率高，安全性能差，在压装高敏感含能材料过程中，还有发生爆炸事故甚至导致人员伤亡的可能性。针对这一状况，该发明能实现多个直径药柱的压装，并且能够实现带有不同直径、形状的单、多孔药柱的压装。另外，具有自动化程度高、人工参与度低、安全性能好等优点，具有良好的实用价值。

技术实现要素：

本发明要解决技术问题为：克服现有技术的不足，针对现有压装装置功能单一、人工参与度高、安全性差的缺陷或不足，提供一种自动化多直径带孔药柱的压装装置及方法，以实现自动化多直径、带孔药柱的压装。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种自动化多直径带孔药柱压装装置，包括支架、底座、称量组件、压装组件、主模组件、基座组件、退料槽；支架上安装底座，底座上安装称量组件、压装组件、主模组件、基座组件、退料槽；支架用于安装底座；底座用于安装称量组件、压装组件、基座组件、退料槽；称量组件用于称量样品质量，并将被称样品输送至主模组件中；压装组件设置有多种压杆，为带有不同直径、形状的单孔、多孔药柱压装过程提供压力；主模组件设置有多种模具，用于提供不同直径和高度的压模空间，并在压装过程中提供约束；基座组件设置有多种基座，为带有不同直径、形状的单孔、多孔的不同直径药柱的压装过程提供支撑力；退料槽用于退模药柱的暂存。

进一步的，所述称量组件包括进料仓、一次进料口、一次进料口电磁阀门、二次进料口、二次进料口电磁阀门、称量装置、升降装置、物料传动装置、进料斗。u型称重台开口端通过转动轴与称量装置连接，u型称重台尾部下方设置有升降装置，用于抬升u型称重台尾部，将u型称重台中的样品倾倒至物料传送装置中，物料传动装置通过转动轴安装连接在称量装置下方。物料传动装置始端在u型称重台开口端下方，物料传动装置尾端安装有进料斗，进料斗在模具锥形口位置。物料传动装置可通过以转动轴为中心、以模盘的上下移动为动力进行转动。

进一步的，所述压装组件包括机架、传动杆、压装驱动装置、压杆盘、压杆盘转动驱动装置、压杆。传动杆上设置限位构件组，限制压杆盘与传动杆之间有相对位移。机架上安装压装驱动装置，用于驱动传动杆作上下移动。压杆盘上设置有压杆底座，用于安装压杆，压杆盘上设置有压杆盘转动驱动装置，用于以传动杆为轴心驱动压杆盘。传动杆上设置有压杆盘定位槽，用于定位压杆，使压杆能够准确对准模具。压杆种类有多种，包括含有不同直径、形状的单孔、多孔的圆柱形压杆，上述所指不同形状单孔、多孔包括横截面为圆形、三角形、四边形、五角形的单孔或多孔。

进一步的，所述主模组件包括模具、模盘、模盘转动驱动装置。模盘安装在传动杆上，传动杆底端有单侧限位构件，限制模盘脱落。模盘上有模盘转动驱动装置，用于驱动模盘以传动杆为轴心转动。模盘上设置有螺纹孔，用于安装模具，模盘上设置有通孔，用于挤压过程中，除进入模具的压杆外，其余压杆经由通孔穿过，以达到顺利压药的目的。通孔外径大于压杆直径。传动杆上设有模盘定位槽，用于定位模具，使模具能够准确对准压杆。模具上端口为锥形口，锥形口不仅使样品从进料斗更容易地进入模具，而且使压杆能够顺利进入模具中，另外模具下端口也为锥形口，方便基座能顺利进入模具。

进一步的，所述基座组件包括基座、基座盘、基座盘转动驱动装置。基座盘上设有基座底座，用于安装基座。基座盘上设有通孔，用于退模。基座盘上有基座盘定位槽，用于定位基座，使基座能够准确对准模具，安装底座上的基座盘转动驱动装置用于驱动基座盘转动。基座种类有多种，即基座上含有不同直径的单个或多个圆柱体、三棱柱、四棱柱、五棱柱，基座数量和形状与压杆内孔的数量和形状相对应。为防止在挤压过程中出现碰撞，基座底座之间的间距大于模具外径，通孔直径大于模具内径，为有效退模，压杆长度大于模具长度。

进一步的，所述压杆盘、模盘、基座盘在压装过程中存在三种相对静止状态：(1)压杆盘与模盘分离，模盘与基座盘分离；(2)压杆盘与模盘分离，模盘与基座盘结合；(3)压杆盘与模盘结合，模盘与基座盘结合。压装装置开机初始状态为状态(1)。根据压装样品长度、直径、孔数、孔径以及孔的形状需求，选择相对应的压杆、模盘和基座盘。然后进入状态(2)，准备向模具加入样品。颗粒样品装入进料仓，称量装置清零，打开一次进料口电磁阀门，通过一次进料口向u型称重台上送料，当即将达到预先设定质量时，关闭该电磁阀门，打开二次进料口电磁阀门，通过二次进料口向u型称重台上继续送料，直至达到预先设定质量，关闭二次进料口电磁阀门。升降装置启动，使u型称重台上的样品倾倒至物料传动装置上，通过物料传动装置和进料斗进入模具中。随后进行压药，进入状态(3)。压药完成后，进入状态(1)，转动基座盘，使基座上的通孔对准模具，再进入状态(3)进行退模，模具中压好的药柱通过压杆挤压并穿过基座盘上的边缘通孔进入退料槽中。

本发明的一种自动化多直径带孔药柱的压装方法，实现步骤如下：

(1)称量：将所压颗粒型样品加入至进料仓中，根据所压药柱质量，首先自动打开一次进料口电磁阀门，样品通过一次进料口向u型称重台上输送样品，随后称量装置进行样品，当达到预先设定质量，即该预先设定质量稍小于所压药柱质量时，关闭一次进料口电磁阀门，停止一次进料口供料，同时打开二次进料口电磁阀门，样品通过二次进料口向u型称重台上继续供料，达到药柱质量时，关闭二次进料口电磁阀门，此时，一次样品称量完毕；

(2)压杆、模具与基座就位：压装组件上的压杆盘、主模组件上的模盘以及基座组件上的基座盘在装置初始状态时为相互分离状态，根据所压药柱的直径，主模组件上的转动驱动装置驱动模盘，选择内径与所压药柱直径相同的模具，根据所压药柱内孔直径、形状、数量，压装组件上的转动驱动装置驱动压杆盘，选择与所压药柱内孔直径、形状、数量相匹配的压杆，同时基座组件上的转动驱动装置驱动基座盘，选择与所压药柱内孔直径、形状、数量相匹配的基座，待压杆、模具以及基座达到预设位置时，进入下一步骤；

(3)进料：机架上的压装驱动装置驱动传动杆向下移动，带动压装组件和主模组件向下移动，待基座组件上的基座进入至主模组件上的模具中后，停止压装驱动装置工作；此时基座和模具结合，向模具中进料，称量组件中的升降装置伸长，抬升u型称重台尾部，样品从u型称重台开口端进入物料传动装置，并通过进料斗和锥形口进入模具中，此时进料过程完毕；

(4)压药：进料过程完成后，压装驱动装置再次驱动传动杆向下移动，带动压杆盘向下移动，压杆进入模具中进行压药。通过位移传感器感应压杆进程，待压药达到预定长度后，位移传感器输出信号控制压装驱动装置停止运转，经过持续保压时间后，压药过程完毕；

(5)退模：压装驱动装置驱动传动杆向上移动，直至压杆盘与主模组件分离、主模组件与基座组件分离，此时基座组件上的转动驱动装置驱动基座盘运转，使基座盘上的边缘通孔对准模具下方，随后压装驱动装置再次运转，驱动传动杆向下移动，压杆进入模具中，使成型药柱通过边缘通孔压出，成型药柱进入退料槽中，退模完毕；

(6)复位：压装驱动装置驱动传动杆向上移动，带动压杆盘和主模组件复位，基座组件上的转动驱动装置驱动基座组件复位，并进入下一发的压药，最终完成所有的压装工作。

本发明与现有技术相比的优点如下：本发明的压装装置适用范围广，可以实现中间带有不同直径、形状的单孔、多孔的药柱压装，同时可以实现多直径药柱的压装。另外，该压装装置可自动称量、进料、压药、退模一体化，具有人工参与度低、安全性好的优点。

附图说明

此处说明的附图用于对本发明的进一步说明，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明压装装置的结构示意图；

图2为本发明压装装置的主视图；

图3为本发明中称量装置的结构示意图；

图4为本发明中主模组件的结构示意图；

图5为本发明中基座组件的结构示意图。

图中：1支架，2底座，3称量组件，3-1进料仓，3-2一次进料口，3-3一次进料口电磁阀门，3-4二次进料口，3-5二次进料口电磁阀门，3-6u型称重台，3-7称量装置，3-8升降装置，3-9物料传动装置，3-10进料斗，4压装组件，4-1机架，4-2传动杆，4-3压装驱动装置，4-4压杆盘，4-5压杆盘转动驱动装置，4-6压杆，4-7限位构件组，4-8压杆底座，4-9压杆盘定位槽，4-10位移传感器，5主模组件，5-1模具，5-2模盘，5-3模盘转动驱动装置，5-4单侧限位构件，5-5通孔，5-6螺纹孔，5-7锥形口，5-8模盘定位槽，6基座组件，6-1基座，6-2基座盘，6-3基座盘转动驱动装置，6-4基座底座，6-5边缘通孔，6-6基座盘定位槽，6-7中心通孔，7退料槽。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例对本发明作进一步解释说明，需要说明的是本发明不局限于以下实施例，凡在本发明技术方案基础上进行的同等变换均在本发明的保护范围内。

如图1-图5所示，本实施例给出一种用于多直径、带孔药柱压装装置，包括支架1，底座2，称量组件3，压装组件4，主模组件5，基座组件6，退料槽7；称量组件3包括进料仓3-1，一次进料口3-2，一次进料口电磁阀门3-3，二次进料口3-4，二次进料口电磁阀门3-5，u型称重台3-6，称量装置3-7，升降装置3-8，物料传动装置3-9，进料斗3-10；压装组件4包括机架4-1，传动杆4-2，压装驱动装置4-3，压杆盘4-4，压杆盘转动驱动装置4-5，压杆4-6，限位构件组4-7，压杆底座4-8，压杆盘定位槽4-9，位移传感器4-10；主模组件5包括模具5-1，模盘5-2，模盘转动驱动装置5-3，单侧限位构件5-4，通孔5-5，螺纹孔5-6，锥形口5-7，模盘定位槽5-8；基座组件6包括基座6-1，基座盘6-2，基座盘转动驱动装置6-3，基座底座6-4，边缘通孔6-5，基座盘定位槽6-6。

所述支架1上设置底座2，所述底座2用于安装称量组件3，压装组件4，基座组件6以及退料槽7，所述压装组件4中的压杆盘4-4安装在传动杆4-2上，传动杆4-2上设置限位构件组4-7，所述主模组件5安装在传动杆4-2的尾端，传动杆4-2尾部设置有单侧限位构件5-4，用于控制主模组件5脱落。

压装初始阶段，压杆盘4-4、主模组件5以及基座组件6处于相互分离状态，根据所压药柱的直径、孔径、形状及数量信息先进行压杆4-6、模具5-1和基座6-1的选择，即压杆盘转动驱动装置4-5、模盘转动驱动装置5-3和基座盘转动驱动装置6-3分别驱动压杆盘4-4、模盘5-2和基座盘6-2转动，压杆盘定位槽4-9、模盘定位槽5-8、基座盘定位槽6-6精确定位压杆盘4-4、模盘5-2和基座盘6-2的位置，使压杆4-6和基座6-1能够进入模具5-1中。

根据所压药柱质量确定每次称量的药剂质量，根据所压药剂长度确定压杆进程。压装起始，将所压颗粒型样品加入至进料仓3-1中，根据药剂质量，先自动打开一次进料口电磁阀门3-3，通过一次进料口3-2向u型称重台3-6上加入样品，称量装置3-7进行样品称量，等即将达到预先设定质量时，关闭一次进料口电磁阀门3-3，停止一次进料口3-2供料，同时打开二次进料口电磁阀门3-5，样品通过二次进料口3-4向u型称重台3-6上继续供料，达到预先设定质量时，关闭二次进料口电磁阀门3-5。样品称量完成后，根据所压药柱的直径大小信息，主模组件5上的模盘转动驱动装置5-3驱动模盘5-2，选择内径与所压药柱直径相同的模具5-1，根据所压药柱内孔的直径、形状、数量信息，压装组件4上的压杆盘转动驱动装置4-5驱动压杆盘4-4，选择与所压药柱内孔直径、形状、数量相匹配的压杆4-6，同时基座组件6上的基座盘转动驱动装置6-3驱动基座盘6-2，选择与所压药柱内孔直径、形状、数量相匹配的基座6-1。当压杆4-6、模具5-1及基座6-1达到既定位置时，机架4-1上的压装驱动装置4-3驱动传动杆4-2向下移动，带动压装组件4和主模组件5向下移动，待基座组件6上的基座6-1进入至主模组件5上的模具5-1中后，停止压装驱动装置4-3工作，随后称量组件3中的升降装置3-8伸长，抬升u型称重台3-6尾部，样品从u型称重台3-6开口端进入物料传动装置3-9，并通过进料斗3-10和锥形口5-7进入模具5-1中，随后压装驱动装置4-3再次驱动传动杆4-2向下移动，带动压杆盘4-4向下移动，压杆4-6进入模具5-1中进行压药，除进入模具5-1中的压杆4-6，其余压杆4-6通过模盘5-2上的通孔5-5穿出，基座盘6-2设置有中心通孔6-7，为传动杆4-2向下位移提供空间。通过位移传感器4-10感应压杆进程，待压药成型并后，位移传感器4-10输出信号控制压装驱动装置4-3停止运转，经过持续保压时间，压装驱动装置4-3驱动传动杆4-2向上移动，直到压杆盘4-4与主模组件5分离、主模组件5与基座组件6分离，此时基座盘转动驱动装置6-3运转，使基座盘6-2上的边缘通孔6-5对准模具5-1下方，随后压装驱动装置4-3再次运转，驱动传动杆4-2向下移动，压杆4-6进入模具5-1中，使成型药柱通过边缘通孔6-5压出，成型药柱进入退料槽7中。随后压装驱动装置4-3驱动传动杆4-2向上移动，带动压杆盘4-4和主模组件5复位，基座盘转动驱动装置6-3驱动基座组件6复位，并进行下一发药柱的压药。

进一步地，基座底座6-4和压杆底座4-8分别用于安装基座6-1和压杆4-6，若压制多种带有不同直径、形状的单孔、多孔的多直径药柱，可在压药前进行选择安装。

本发明工作过程，根据实际情况需要合理选择不同的压杆、模具、基座，进行不同直径、形状的单孔、多孔药柱；本发明一次完成工序为称量、压杆模具基座就位、进料、压药、退模、复位，一个完成工序压制一个药柱，在压杆模具基座就位工序中改变选择不同内径的模具即不同类型的模具，即实现不同直径的药柱的压装；改变选择不同类型的压杆和基座，即可实现不同直径、形状的单孔、多孔药柱的压装。

提供以上实施例仅仅为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。