自动上料机构及烟花筒体冷压成型自动化生产线的制作方法

【技术领域】

本申请属于烟花生产技术领域，尤其涉及一种自动上料机构及烟花筒体冷压成型自动化生产线。

背景技术：

烟花的制作是一个比较大的工程。其中烟花筒体更是整个烟花制作过程中的重中之重，传统的烟花筒体制作是以手工制作为主，通过裁纸，上胶，滚筒，修边，干燥，捆筒，填土，钻孔，插引线来完成的。这种加工方法不仅需要耗费很多时间，而且还需要人们投入大量的精力，加工烟花筒体的效率还比较低，对原材料的浪费也比较多，同时制作出来的烟花筒体抗暴性能不强，发生炸筒时容易引起整个烟花的爆炸。所以，为了克服现有烟花筒体制造的效率低下和提高筒体可靠性的问题，通过模压成型的方法是提高效率、保证质量和实现自动化的有效方法。模压成型的关键技术是设计出合适的模具及工艺，为此，行业人员开发了很多新的模具和/或工艺，如：申请号为201310166825.6的中国专利，公开了一种机械化液压模具高温成型烟花外筒及其制造工艺，包括高温液压模具成型的外筒制造工艺和模具设计方案；申请号为200820052952.8的中国专利，公开了一种用于生产一次成型的烟花筒体的设备；申请号为201410782453.4的中国专利，公开了一种烟花筒体制备方法以及生产设备等。

虽然上述这些专利能够从一定程度上解决模压成型和自动化的问题，但将其应用于工业实际大批量生产问题时，将面临以下主要的技术难点：(1)现有产品的成型需要借助超声波、振动和辅助加热装置解决材料成型性不佳的问题，致使设备成本高，更加复杂。(2)由于模具添加超声波、振动和高温辅助装置将会导致设备容易损坏和模具寿命短的问题。(3)超声波、振动和高温均会对工人和设备的操作及运行环境带来不良的影响，热成型加工中释放的有毒气体还会污染环境方式。(4)生产效率还是比较低的问题。

为了解决上述问题，申请号为201721712798.8的中国专利，公开了一种烟花筒体冷压成型模具，能够采用冷压成型的方式将烟花筒体冷压成型，工艺简单操作方便，不需要添加任何的辅助成型装置(如振动、超声波和高温加热等辅助装置)，模具成本低和寿命高，有利于烟花筒体冷压成型工艺技术的发展。

但是目前在我国大部分的烟花生产企业中，制作烟花筒体的冷压成型生产线的自动化程度整体还比较低，定量上料环节依然是通过人力来完成的，依然需要很多的劳动力。

技术实现要素：

为了在生产烟花筒体时实现定量上料的全自动化作业，本申请提供了一种自动上料机构及应用该自动上料机构的烟花筒体冷压成型自动化生产线。

本申请由以下技术方案实现的：

自动上料机构，包括用于输送烟花筒体模料的绞龙送料装置和与所述绞龙送料装置电连接用于接收并称量所述绞龙送料装置所输出的烟花筒体模料且将烟花筒体模料定量输出的自动称重装置。

如上所述的自动上料机构，所述绞龙送料装置包括送料管体，所述送料管体内设有转动轴，所述转动轴的外侧设有沿其轴向螺旋分布的送料叶片，所述送料管体的一端设有与所述送料管体内部相通的进料斗，所述送料管体的另一端设有与所述送料管体内部相通的出料口。

如上所述的自动上料机构，所述进料斗设于所述送料管体上侧面，所述出料口设于所述送料管体下侧面。

如上所述的自动上料机构，所述绞龙送料装置还包括用于支撑所述送料管体使所述送料管体倾斜设置从而使所述出料口位于所述进料斗上方的送料支撑机架。

如上所述的自动上料机构，所述送料管体于所述出料口的周围设有出料挡板。

如上所述的自动上料机构，所述自动称重装置包括与所述转动轴电连接并用于称量烟花筒体模料的称重机体，所述称重机体在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时向所述转动轴发送停止信号使所述转动轴停止转动。

如上所述的自动上料机构，所述称重机体的上侧设有位于所述出料口下方并与所述称重机体内部相通的接料槽，所述称重机体的下侧设有能与所述称重机体内部连通或隔断的称重排料口，所述称重机体在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时，所述称重机体内部与所述称重排料口相通以使所述称重机体内部的烟花筒体模料通过所述称重排料口排出。

本申请还公开了烟花筒体冷压成型自动化生产线，包括如上所述的自动上料机构。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

本申请通过设置绞龙送料装置以实现烟花筒体模料的自动化输送，并通过设置自动称重装置称量烟花筒体模料且定量输出烟花筒体模料，确保本申请自动上料机构能够精准地定量输出烟花筒体模料，以保证满足生产线后续作业的需求。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是烟花筒体冷压成型自动化生产线的结构示意图；

图2是冷压成型装置和进出料机构的组装结构示意图；

图3是冷压成型装置的局部结构示意图；

图4是烟花筒体模腔结构的结构示意图一；

图5是烟花筒体模腔结构的结构示意图二；

图6是烟花筒体模腔结构的分解示意图；

图7是图2的局部截面示意图；

图8是上推压合机构的结构示意图；

图9是出模抓取机械手的结构示意图一；

图10是出模抓取机械手的结构示意图二；

图11是自动上料机构的结构示意图；

图12是绞龙送料装置的截面示意图；

图13是运料斗结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

当本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，烟花筒体冷压成型自动化生产线，包括烟花筒体冷压成型机构1、出模抓取机械手4和自动上料机构5。

烟花筒体冷压成型机构1包括成型机架11，所述成型机架11上设有冷压成型装置2和进出料机构3，所述进出料机构3包括用于放置烟花筒体模料并与所述冷压成型装置2配合将烟花筒体模料冷压成型形成烟花筒体的烟花筒体模腔结构31、用于驱动所述烟花筒体模腔结构31在所述成型机架11上移动以使所述烟花筒体模腔结构31移动至所述冷压成型装置2处的成型驱动装置32以及在冷压成型后用于将烟花筒体推离所述烟花筒体模腔结构31的出料推送装置33。出模抓取机械手4用于抓取搬运所述出料推送装置33所推出的烟花筒体。自动上料机构5用于向所述烟花筒体模腔结构31输送烟花筒体模料。本实施例通过设置自动上料机构和出模抓取机械手实现烟花筒体模料和烟花筒体成品的全自动化搬运输送，通过设置烟花筒体冷压成型机构实现烟花筒体全自动冷压成型作业，因此，本申请从烟花筒体模料的输送、烟花筒体模料成型以及烟花筒体成品搬运均是全自动化作业，自动化程度高，能有效节约人力成本并提高生产效率，有利于提高烟花生产厂家的竞争力。

为了进一步提高烟花筒体的生产效率，如图2所示，所述成型机架11上设有两所述进出料机构3，两所述进出料机构3的烟花筒体模腔结构31交替移动至所述冷压成型装置2处进行烟花筒体冷压成型作业，可以双倍提高烟花筒体的生产效率，有效满足生产需求。而为了方便向两所述进出料机构3的烟花筒体模腔结构31输送烟花筒体模料，所述的烟花筒体冷压成型自动化生产线还包括用于将所述自动上料机构5所输出的烟花筒体模料交替转送至两所述进出料机构3的烟花筒体模腔结构31内的转送机构6。

具体地，如图2和图3所示，所述冷压成型装置2包括设于所述成型机架11上能上下移动的压料块导向板21，所述压料块导向板21下侧设有上模板22，冷压成型装置2在与所述烟花筒体模腔结构31配合冷压成型烟花筒体时，通过压料块导向板21下移使所述上模板22压合所述烟花筒体模腔结构31内的烟花筒体模料。为了有效在烟花筒体内成型烟花发射孔，所述压料块导向板21上方设有能上下移动的芯棒导向板23，所述芯棒导向板23下侧设有穿过所述压料块导向板21及所述上模板22并能相对所述压料块导向板21及所述上模板22移动的芯棒组件24。在冷压成型时，所述芯棒组件24插伸入所述烟花筒体模腔结构31内以便成型烟花发射孔。

为了有效驱动压料块导向板21和芯棒导向板23上下移动，所述冷压成型装置2包括设于所述成型机架11上的导向柱25，所述压料块导向板21和所述芯棒导向板23沿所述导向柱25上下移动，所述导向柱25上设有位于所述芯棒导向板23上方的固定座26，所述固定座26上设有用于驱动所述芯棒导向板23上下移动的芯棒驱动装置27以及穿过所述芯棒导向板23与所述压料块导向板21连接以驱动所述压料块导向板21上下移动的压料块驱动装置28。

为了有效限制压料块导向板21和芯棒导向板23的下移幅度，所述成型机架11上设有位于所述压料块导向板21下方用于阻挡所述压料块导向板21的模板到位挡块12，所述模板到位挡块12上设有能穿过所述压料块导向板21用于阻挡所述芯棒导向板23的芯棒到位挡柱13，为了能够根据实际情况调整压料块导向板21的下移幅度，所述模板到位挡块12上侧设有到位调整垫14，厂家可通过更换到位调整垫14来调整所限制的压料块导向板21的下移幅度。

进一步地，为了有效成型烟花筒体，如图4至图6所示，所述烟花筒体模腔结构31包括模具本体311，所述模具本体311内设有多个上下贯通的型腔312，所述型腔312用于放置烟花筒体模料，所述型腔312内设有能上下移动的底模组件313，所述出料推送装置33通过向上推动所述底模组件313以将成型后的烟花筒体推离所述型腔312，为了在冷压成型时有效在烟花筒体外侧成型凹槽以方便人们握持烟花筒体以及方便在燃放烟花时固定烟花筒体，所述型腔312的侧壁周向分布有多条上下延伸并用于在烟花筒体成型时在烟花筒体的外侧面形成凹槽的凹槽成型凸条3121，为了满足使用要求，所述凹槽成型凸条3121的横截面呈半圆形。所述底模组件313包括成型底模板3131，为了有效在烟花筒体底部成型用于放置引线的引线槽以及成型方便引线延伸入烟花发射孔内的结构，所述成型底模板3131上延伸有底部引线槽成型凸条3132以及设有沿所述底部引线槽成型凸条3132的延伸方向分布的多个引线孔成型凸起部3133。

为了有效在烟花筒体的外侧壁上成型用于放置引线的的引线槽，所述型腔312的侧壁上凸设有上下延伸的侧壁引线槽成型凸条3122，为了使烟花筒体外侧壁上的引线槽与底部引线槽相通，所述底部引线槽成型凸条3132的一端延伸至所述侧壁引线槽成型凸条3122处，所述底部引线槽成型凸条3132在所述成型底模板3131上呈蛇形分布。

为了有效将烟花筒体成品推离型腔，如图7所示，所述底模组件313包括设于所述成型底模板3131下方的移动底模板3134，所述移动底模板3134下侧面设有相对设置的两楔形卡扣3135，两楔形卡扣3135之间形成出料卡槽3136，所述出料推送装置33包括出料油缸331，所述出料油缸331上设有出料活塞杆332，所述出料活塞杆332的上端设有用于推动所述移动底模板3134的出料推头333，且通过所述烟花筒体模腔结构31移动至所述出料推送装置33的上方使所述出料推头333进入至所述出料卡槽3136内。在所述烟花筒体模腔结构31移动至所述出料推送装置33的上方时，出料油缸331驱动出料活塞杆332和出料推头333推动移动底模板3134和成型底模板3131上移以将烟花筒体成品推离型腔。

进一步地，如图2和图8所示，为了在冷压成型时能更稳定地压合烟花筒体模料，所述成型机架11上设有位于所述芯棒组件24下方的上推压合机构7，在所述烟花筒体模腔结构31移动至所述上推压合机构7上方时，所述上推压合机构7通过向上推动所述底模组件313使所述底模组件313能与所述上模板22共同压合烟花筒体模料，使压合出来的烟花筒体更为结实，具体地，所述上推压合机构7包括上推压合板71和用于驱动所述上推压合板71上下移动的上推压合油缸72，所述上推压合板71上设有压合推头73，且通过所述烟花筒体模腔结构31移动至所述上推压合机构7的上方使所述压合推头73进入至所述出料卡槽3136内。结构简单，驱动稳定。在所述烟花筒体模腔结构31移动至所述上推压合机构7的上方时，上推压合油缸72驱动上推压合板71和压合推头73上移动以推动移动底模板3134和成型底模板3131上移从而压合烟花筒体模料。

为了方便所述成型底模板3131和所述移动底模板3134上在型腔内上下移动，所述成型底模板3131和所述移动底模板3134上设有与所述凹槽成型凸条3121相配合能沿所述凹槽成型凸条3121移动的让位缺口3137。

为了方便成型驱动装置32驱动所述烟花筒体模腔结构31在成型机架11上移动，所述烟花筒体模腔结构31还包括用于承载所述模具本体311的模具座314，所述模具座314的底部设有与所述型腔312相通的模具座连通口315。模具座314通过滑块滑轨结构从而方便在成型机架上移动，成型机架11上设有进出料工位和冷压成型工位，所述出料推送装置33设于所述进出料工位处，所述上推压合机构7设于冷压成型工位处，所述冷压成型装置2设于所述上推压合机构7上方。成型驱动装置32包括用于驱动模具座314在进出料工位和冷压成型工位往复移动的成型驱动油缸。

进一步地，如图9和图10所示，为了有效夹取搬运成型的烟花筒体，所述出模抓取机械手4包括搬运机架41，所述搬运机架41上设有搬运驱动装置42以及与所述搬运驱动装置42传动连接并在所述搬运驱动装置42的驱动下能上下移动且用于夹紧烟花筒体的夹紧机构43，所述搬运驱动装置42包括搬运驱动气缸。具体地，所述夹紧机构43包括与所述搬运驱动装置42传动连接的夹紧机架431，所述夹紧机架431上设有相对设置用于共同配合夹紧烟花筒体的两夹紧单元432，所述夹紧单元432包括夹紧板4321和用于驱动夹紧板4321靠近或远离相对设置的另一夹紧单元432的夹紧驱动装置4322，所述夹紧驱动装置4322包括夹紧驱动气缸。结构简单，使用方便。

进一步地，所述夹紧机架431上设有夹紧限位装置433，所述夹紧限位装置433的底部位于所述夹紧单元432及所述夹紧机架431下方。在所述夹紧机构43下移去搬运所述烟花筒体成品时，当夹紧限位装置433触碰到模具座后搬运驱动装置42停止驱动夹紧机构43下移，此时夹紧机构43的位置正好方便夹紧烟花筒体，确保夹紧机构能精准地夹紧烟花筒体。具体地，所述夹紧机架431包括与所述搬运驱动装置42传动连接的夹紧基板4311，所述夹紧基板4311上设有相对设置的两夹紧支撑架4312，每一夹紧支撑架4312上设有所述夹紧单元432并使两夹紧支撑架4312上的夹紧单元432相对设置。结构简单，方便组装。

为了方便在夹紧支撑架4312上安装所述夹紧限位装置433，所述夹紧支撑架4312包括支撑横梁43121，所述夹紧限位装置433包括可拆卸连接于所述支撑横梁43121下侧的连接垫板4331，所述连接垫板4331的下侧可拆卸连接有缓冲板4332，所述缓冲板4332的底部位于所述夹紧单元432及所述夹紧机架431下方。通过设置缓冲板能有效防止夹紧机构撞伤模具座。

进一步地，所述搬运机架41包括搬运基板411，所述搬运基板411上设有让位槽412，所述搬运基板411上设有相对设置并分别位于所述让位槽412相对的两侧上的两支撑板413，两支撑板413的上端连接有位于所述让位槽412上方的安装板414，所述搬运驱动装置42设于所述安装板414上并位于所述让位槽412内。搬运机架结构紧凑，方便安装。

进一步地，如图11和图12所示，为了实现烟花筒体模料的全自动化上料，所述自动上料机构5包括用于输送烟花筒体模料的绞龙送料装置51和与所述绞龙送料装置51电连接用于接收并称量所述绞龙送料装置51所输出的烟花筒体模料且将烟花筒体模料定量输出的自动称重装置52。

具体地，所述绞龙送料装置51包括送料管体511，所述送料管体511内设有转动轴512，所述转动轴512的外侧设有沿其轴向螺旋分布的送料叶片513，所述送料管体511的一端设有与所述送料管体511内部相通的进料斗514，所述送料管体511的另一端设有与所述送料管体511内部相通的出料口515。螺旋叶片送料结构能高效稳定地输送烟花筒体模料。

为了方便将烟花筒体模料倒入至送料管体511内，所述进料斗514设于所述送料管体511上侧面，所述出料口515设于所述送料管体511下侧面。

为了节约占地空间，所述绞龙送料装置51还包括用于支撑所述送料管体511使所述送料管体511倾斜设置从而使所述出料口515位于所述进料斗514上方的送料支撑机架516。

为了防止绞龙送料装置51所输出的烟花筒体模料向外溢散，所述送料管体511于所述出料口515的周围设有出料挡板517。

为了有效向烟花筒体模腔结构31内定量输送烟花筒体模料，所述自动称重装置52包括与所述转动轴512电连接并用于称量烟花筒体模料的称重机体521，所述称重机体521在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时向所述转动轴512发送停止信号使所述转动轴512停止转动。确保称重机体能精准地接收到定量的烟花筒体模料。

为了方便称重机体521定量输送烟花筒体模料，所述称重机体521的上侧设有位于所述出料口515下方并与所述称重机体521内部相通的接料槽522，所述称重机体521的下侧设有能与所述称重机体521内部连通或隔断的称重排料口523，具体地，称重排料口523与称重机体521可通过可开合的挡板结构实现连通或隔断，所述称重机体521在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时，所述称重机体521内部与所述称重排料口523相通以使所述称重机体521内部的烟花筒体模料通过所述称重排料口523排出，具体地，所述称重机体521在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时可向挡板结构发送开启信号以打开挡板结构，从而使称重排料口与称重机体相通。

如图1所示，所述转送机构6包括设于所述称重排料口523下方的第一轨道61和分别设于第一轨道61两端下方的两第二轨道62，两第二轨道62分别延伸至成型机架11上对应的进出料工位，所述称重排料口523设于第一轨道61一端的上方，所述第一轨道61和两第二轨道62上均设有运料斗63，如图13所示，所述运料斗63包括运料斗主体631和设于运料斗主体631底部的且可开合的运料挡板632，所述第一轨道61上的运料斗63在接收称重排料口523所定量输出的烟花筒体模料后，将烟花筒体模料分别运送至对应的第二轨道62上的运料斗63上方，并通过打开运料挡板使第一轨道61上的运料斗63内的烟花筒体模料掉落至对应的第二轨道62上的运料斗63内，第二轨道62上的运料斗63在接收到烟花筒体模料后，将烟花筒体模料运送至对应的烟花筒体模腔结构31上，并通过打开运料挡板632将烟花筒体模料输送至型腔内，以便进行后续的冷压成型作业。为了能使第二轨道62上的运料斗63能与出模抓取机械手4同步移动，确保烟花筒体成品的搬运作业和烟花筒体模料的上料作业不会发生干涉，所述出模抓取机械手4的搬运基板411滑动地设置在第二轨道62上，且搬运基板411与所述运料都固定连接以使出模抓取机械手4和所述运料斗63能在第二轨道62上同步移动。

本实施例工作原理如下：

自动定量上料：将烟花筒体模料倒入至绞龙送料装置的进料斗使烟花筒体模料进入至送料管体内，通过转动轴的转动使送料叶片推动烟花筒体模料至出料口处排放，称重机体通过接料槽接收送料管体出料口处排放的烟花筒体模料，称重机体在称量烟花筒体模料的重量达到预设值时向转动轴发送停止信号使转动轴停止转动，并同时使称重机体内部与称重排料口相通以使称重机体内部的烟花筒体模料通过称重排料口排出实现烟花筒体模料的定量输出。

模料转运：第一轨道上的运料斗在接收称重排料口所定量输出的烟花筒体模料后，将烟花筒体模料分别运送至对应的第二轨道上的运料斗上方，并通过打开运料挡板使第一轨道上的运料斗内的烟花筒体模料掉落至对应的第二轨道上的运料斗内，第二轨道上的运料斗在接收到烟花筒体模料后，将烟花筒体模料运送至对应的烟花筒体模腔结构上，并通过打开运料挡板将烟花筒体模料输送至型腔内。

冷压成型：烟花筒体模料在输送至型腔内后，成型驱动装置将位于进出料工位处的烟花筒体模腔结构推送至冷压成型工位处，通过芯棒组件插伸入烟花筒体模腔结构的型腔内，以及上推压合机构向上推动底模组件以及上模板下移从而共同冷压烟花筒体模料成型烟花筒体。

出料搬运：烟花筒体成型后，成型驱动装置将位于冷压成型工位处的烟花筒体模腔结构推送至进出料工位处，通过出料推送装置向上推动底模组件以将成型的烟花筒体推离型腔，此时出模抓取机械手移动至烟花筒体模腔结构上方，并通过搬运驱动装置的驱动以及夹紧机构的夹紧作业将成型的烟花筒体搬离烟花筒体模腔结构并可搬动至成品输送线上。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。