一种民爆品药柱自动生产线及生产方法与流程

文档序号:30134283发布日期:2022-05-21 00:07阅读:296来源:国知局
一种民爆品药柱自动生产线及生产方法与流程

1.本发明涉及民爆品药柱的自动化、智能化装配生产领域,特别是一种民爆品药柱自动生产线及生产方法。


背景技术:

2.含能材料具有广泛的军用和民用基础,一般被成形为具有一定组分和外形的含能药柱使用。含能材料按照形态分为固体和液体两大类,其中固体含能材料在常温常压下为固态、凝胶态存在。本发明涉及的是固体含能药柱,可用于推进剂、发射药、燃气发生器、炸药等。
3.目前,需要将民爆品的装配制造生产线进行技术升级、减少现场操作人员或无人化生产,实现无人化智能化车间、无人化工厂。随着科技水平的提高和企业管理的规范,民爆安全生产状况总体上出现了不断好转的局面,民爆行业的安全生产状况保持了相对稳定,但安全问题仍然十分突出,特别是近年发生的多起爆炸事故,暴露出民爆行业在快速发展和企业市场化转型的情况下,出现了与企业发展及安全生产不相适应的系列问题。除此之外,随着公司规模逐渐扩大以及安全管理体系的推进,对民爆品生产效率的提高、生产过程的数据收集、数据监控等有了更高的要求。
4.现有的民爆品药柱生产方式还以人工为主,效率低下,对大量粉末含能原材料的直接操作,使得工艺安全性难以保证,对生产人员生命安全存在威胁,且该技术与现有含能材料成形技术体系相差较大,实施难度较大,生产过程中工艺数据监测也已无法适应当前的安全管理需求。因此,急需提供一种精确可靠的无人化民爆品药柱生产方法及生产线为企业安全生产及安全管理保驾护航。


技术实现要素:

5.本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种民爆品药柱自动生产线及生产方法,该民爆品药柱自动生产线及生产方法能实现生产过程的无人化、完全人机隔离、全线自动化、智能化、数字化,实现无人化车间和无人化工厂的发展目标,切能极大提高组装精度和组装效率。
6.为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种民爆品药柱自动生产线,包括防爆门、药浆灌注系统、药柱插芯系统、药筒封盖系统、药筒清洗系统和成品移载系统。
7.防爆门的横截面呈u型或门型,防爆门内部区域为人工操作区,防爆门外部区域为无人化自动生产区。
8.人工操作区内设置有药芯上料区、空药筒上料区和成品下料区。
9.药浆灌注系统、药柱插芯系统、药筒封盖系统和成品封装系统均设置在无人化自动生产区内。
10.药浆灌注系统包括空药筒上料输送装置、药筒上料移载机、药浆挤出装置和药浆
自动灌注装置。
11.空药筒上料输送装置能将空药筒上料区中的空药筒进行抓取、输送并定位在药筒上料移载机的取料位。
12.药筒上料移载机能将位于自身取料位的空药筒抓取、移载并放置在药浆自动灌注装置的药筒放置位。
13.药浆挤出装置用于药浆的定量挤出。
14.药浆自动灌注装置与药浆挤出装置相连接,用于将定量挤出的药浆,自动灌注至位于自身药筒放置位的空药筒中。
15.药柱插芯系统包括药芯上料输送装置、药芯上料移载机、药芯插入装置和第一工位移载机。
16.药芯上料输送装置能将药芯上料区中的药芯进行抓取、输送并定位在药芯上料移载机的取料位。
17.药芯插入装置包括取放料移载组件、药筒定位夹爪和位于药芯定位夹爪上方的药芯夹爪。
18.第一工位移载机能与取放料移载组件相配合,将药浆自动灌注装置中灌注有药浆的药筒移载至药筒定位夹爪中,药筒定位夹爪能对接收的灌注有药浆的药筒进行定位夹持。
19.药芯上料移载机能将位于自身取料位的药芯抓取并移载至药芯插入装置的药芯夹爪中,药芯夹爪能对接收的药芯进行抓取,且高度下降,将药芯插入在位于药筒定位夹爪上的灌注有药浆的药筒中,形成药柱。
20.药筒封盖系统包括药盖供料组件、药盖安装打码装置和第二工位移载机。
21.药盖安装打码装置具有药盖喷码组件和药盖安装组件。
22.药盖供料组件能将药盖整齐排列并传送至药盖喷码组件,进行药盖喷码。
23.第二工位移载机能将药芯插入装置中形成的药柱移载至药盖安装组件,药盖安装组件能将完成打码的药盖安装至药柱顶部,形成成品药筒。
24.药筒清洗系统包括清洗吹干装置和第三工位移载机。
25.第三工位移载机能将完成药盖安装的成品药筒移载至清洗吹干装置,清洗吹干装置能对成品药筒外周进行清洗并吹干。
26.成品移载系统包括成品移载机、第四工位移载机和成品药筒下线装置。
27.第四工位移载机能将完成清洗吹干的成品药筒移载至成品移载机的取料位,成品移载机能将位于自身取料位的成品药筒移载至成品药筒下线装置的取料位;成品药筒下线装置能将位于自身取料位的成品药筒进行抓取并输送至成品下料区。
28.第一工位移载机、第二工位移载机、第三工位移载机和第四工位移载机共同构成四工位移载系统,四工位移载系统包括多工位滑移导轨和四工位移载机。
29.多工位滑移导轨背离防爆门的开口布设且与防爆门的开口相平行。
30.药浆自动灌注装置、药芯插入装置、药盖安装打码装置、清洗吹干装置和成品移载机平行并列布设在多工位滑移导轨的同侧,且均朝向防爆门。
31.四工位移载机能沿多工位滑移导轨往复滑移。
32.空药筒上料输送装置和药芯上料输送装置均包括取料移载机、上料输送线、送料
移载机和定位机构。
33.上料输送线与防爆门的其中一条侧边相平行,具有取料位和送料位。
34.取料位与药芯上料区或空药筒上料区的位置相对应,送料位朝向药筒上料移载机或药芯上料移载机。
35.取料移载机能在上料输送线的取料位和药芯上料区或空药筒上料区之间往复滑移,并将药芯上料区中的药芯或空药筒上料区中的空药筒抓取并放置在上料输送线的取料位。
36.上料输送线能将取料位的药芯或空药筒传输至送料位。
37.定位机构平行并列设置在送料位的一侧。
38.上料输送线能将取料位的药芯或空药筒水平传输至送料位,定位机构包括前缓冲定位件、定位夹爪和后移动定位组件。
39.前缓冲定位件用于药芯或空药筒前端的缓冲定位;定位夹爪用于药芯或空药筒的侧向夹紧;后移动定位组件能前后滑移;药芯上料输送装置中的定位夹爪采用防静电材料制成。
40.在药浆自动灌注装置和药芯插入装置之间平行布设有上料移载滑轨,上料移载滑轨能在药浆自动灌注装置和药芯插入装置之间往复滑移,药筒上料移载机和药芯上料移载机均滑动连接在上料移载滑轨上。
41.药芯插入装置还包括药芯导向组件和药芯插入组件。
42.取放料移载组件包括药筒取料夹爪和药筒取放料移载机构。
43.药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态的药筒;其中,药筒内填充有民爆品药浆或插设有药芯的药柱。
44.药筒取放料移载机构具有药筒取料工位和至少一个药筒上料工位,药筒取放料移载机构能将药筒取料夹爪在药筒取料工位与每个药筒上料工位之间往复滑移。
45.在每个药筒上料工位的外侧均布设有一个药芯插入工位;在每个药芯插入工位均布设一个所述药筒定位夹爪、一个所述药芯导向组件和一个所述药芯插入组件。
46.药筒定位夹爪能在对应药筒上料工位与对应药芯插入工位之间往复滑移,并能将位于药筒上料工位的竖直来料药筒进行抓取。
47.药芯导向组件位于药芯插入工位的药筒定位夹爪上方,能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向。
48.药芯插入组件设置在对应药芯导向组件的正上方,包括药芯按压机构、药芯升降机构、药芯夹爪、药芯夹爪水平移动机构和压力传感器。
49.药芯夹爪呈竖向布设,用于将药芯呈竖直状态定位夹持。
50.药芯升降机构用于驱动所有药芯夹爪的竖直升降。
51.药芯夹爪水平移动机构能将每个药芯夹爪进行自由水平滑移。
52.药芯按压机构设置在最上方药芯夹爪的正上方,且高度能够升降,能够对夹持在药芯夹爪中的药芯进行按压。
53.压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。
54.药浆灌注系统中的药浆自动灌注装置具有两套,两套药浆自动灌注装置的顶部通过切换阀与药浆挤出装置相连接。
55.药盖安装打码装置还包括扫码识别追溯组件、废码剔除组件、药筒上料移载组件、药盖上料移载组件和药筒挤压夹爪机构。
56.扫码识别追溯组件用于对药盖顶部的喷码进行扫描、识别并与内存标准码进行比较与判断。
57.废码剔除组件用于将扫码识别追溯组件判断为不合格的药盖从药盖喷码组件中进行剔除。
58.药筒上料移载组件用于将第二工位移载机中的药柱移载至药盖安装组件中的药筒定位放置工位。
59.药盖上料移载组件能将药盖喷码组件中的药盖移载至药盖安装组件中的药盖压盖工位。
60.药筒挤压夹爪机构能将位于药盖安装组件中药筒定位放置工位的药筒进行挤压。
61.一种民爆品药柱自动生产方法,包括如下步骤。
62.步骤1、药浆灌注,具体包括如下步骤。
63.步骤11、药筒上料:空药筒上料输送装置将空药筒上料区中的空药筒进行抓取、输送并定位在药筒上料移载机的取料位;接着,药筒上料移载机将位于自身取料位的空药筒抓取、移载并放置在药浆自动灌注装置的药筒放置位。
64.步骤12、药浆挤出:药浆挤出装置按照设定流速挤出药浆至药浆自动灌注装置。
65.步骤13、药浆自动灌注:药浆自动灌注装置将步骤11中位于药筒放置位的空药筒定位抱紧,并将步骤12挤出的药浆灌注在定位抱紧的空药筒中,直至药筒中的药浆达到设定重量或设定液位高度。
66.步骤2、药柱插芯,具体包括如下步骤。
67.步骤21、药芯上料:药芯上料输送装置能将药芯上料区中的药芯进行抓取、输送并定位在药芯上料移载机的取料位;接着,药芯上料移载机能将位于自身取料位的药芯抓取并移载至药芯插入装置的药芯夹爪中;药芯夹爪对药芯进行定位抓取。
68.步骤22、药筒移载:第一工位移载机与药芯插入装置中的取放料移载组件相配合,将药浆自动灌注装置中灌注有药浆的药筒移载至药筒定位夹爪中,药筒定位夹爪对灌注有药浆的药筒进行定位夹持。
69.步骤23、药柱插芯:步骤21中的药芯夹爪高度下降,且药芯夹爪从下至上依次打开,从而将药芯插入在位于药筒定位夹爪上的灌注有药浆的药筒中,形成药柱;在药芯插入过程中,通过监测插入药芯的压力,进而调节药芯的插入速度,使得药芯插入压力保持在设定压力范围之内。
70.步骤3、药筒封盖:将具有喷码的药盖自动安装在药柱顶部的药筒内。
71.步骤4、药柱清洗风干:第三工位移载机将完成药盖安装的成品药筒移载至清洗吹干装置,清洗吹干装置对成品药筒外周残留的药液进行清洗并吹干。
72.步骤5、成品药筒下线:第四工位移载机将完成清洗吹干的成品药筒移载至成品移载机的取料位,成品移载机将位于自身取料位的成品药筒移载至成品药筒下线装置的取料位;成品药筒下线装置将位于自身取料位的成品药筒进行抓取并输送至成品下料区。
73.步骤3中,药筒封盖的方法,包括如下步骤。
74.步骤31、药盖供料:药盖供料组件将药盖整齐排列并传送至药盖喷码组件。
75.步骤32、药盖喷码:药盖喷码组件在药盖正面喷涂打印条码,条码内含有每件产品的质量信息。
76.步骤33、喷码检测:扫码识别追溯组件对药盖顶部的喷码进行扫描、识别并与内存标准码的质量信息进行比较与判断;当判断结果合格时,由药盖上料移载组件将合格药盖移载至药盖安装组件中的药盖压盖工位;当判断结果不合格时,由废码剔除组件将不合格的药盖从药盖喷码组件中进行剔除。
77.步骤34、药柱移载:第二工位移载机将药芯插入装置中形成的药柱移载至药盖安装组件中的药筒定位放置工位。
78.步骤35、药筒封盖:药筒挤压夹爪机构将位于药筒定位放置工位的药筒抱紧并挤压,排除药筒内的空气;接着,位于药盖压盖工位的药盖高度下降并压入药筒的药柱顶部,形成成品药筒;在药盖压在药柱顶部的同时,药筒挤压夹爪机构缓慢解除与药筒的挤压力,达到在负压的状态下将药盖压入到药筒内,从而实现药盖的安装。
79.本发明具有如下有益效果:1.本发明能完全取代人工组装,从上线、精密装配、工件流转、到下线等步骤全程实现了自动化,提高了装配精度和装配一致性。
80.2.本发明各工序设置合理,有效优化装配流程,生产线运行过程中不需要任何人工干预。
81.3. 本发明能节约装配时间,极大提高生产效率。与现有技术方案相比,本发明现场无人操作,场外辅助人员减少到3人,最终生产效率提高6-8倍。并且完全将风险隔离在无人化自动生产区,保证了人工操作区中操作人员的生命安全。
82.4.本发明能实现工艺过程及数据信息化,具有实时数据采集、存储与输出功能,能实现各相关工艺参数的测控与记录、集中显示、工作状态监视等功能。
83.5.本发明的整个装配过程中的关键工序均有先进传感器进行检测,可及时发现错料漏料,防止装配错误,可有效控制产品质量并及时对故障信息进行报警。对整线6-8个关键工序进行实时热点及压力监控管理,能够独立发现温度异常区域并智能化判断故障类型,与总控系统联动报警,确保生产安全。
附图说明
84.图1显示了本发明一种民爆品药柱自动生产线的结构示意图。
85.图2显示了本发明中药芯上料输送装置的三维图。
86.图3显示了本发明中药芯上料输送装置的侧视图。
87.图4显示了本发明中药芯上料输送装置中上料输送线的局部放大示意图。
88.图5显示了本发明中药芯上料输送装置中定位机构的放大示意图。
89.图6显示了本发明中空药筒上料输送装置中定位机构的放大示意图。
90.图7显示了本发明中药浆自动灌注装置的结构示意图。
91.图8显示了本发明中药芯插入装置的结构示意图。
92.图9显示了本发明中药筒取料夹爪的结构示意图;其中,图9(a)显示了药筒取料夹爪的整体三维图;图9(b)显示了药筒托板a的放大示意图;图9(c)显示了对中夹爪a的放大示意图。
93.图10显示了本发明中药筒取放料移载机构的结构示意图;其中,图10(a)显示了药筒取放料移载机构的整体三维图;图10(b)显示了丝杆水平伺服电机的放大示意图。
94.图11显示了本发明中药筒定位组件的结构示意图;其中,图11(a)显示了药筒定位组件的整体三维图;图11(b)显示了滑块b驱动机构的放大示意图;图11(c)显示了药筒托板b的放大示意图。
95.图12显示了本发明中药筒导向组件的结构示意图。
96.图13显示了本发明中药芯插入组件的结构示意图;其中,图13(a)显示了药芯插入组件的整体三维图;图13(b)显示了药芯按压机构的放大示意图;图13(c)显示了药芯升降机构的局部放大示意图。
97.图14显示了本发明中药芯夹爪的放大示意图。
98.图15显示了本发明中药盖打码装置的结构示意图。
99.图16显示了本发明中四工位移载机的结构示意图。
100.图17显示了本发明一种民爆品药柱自动生产方法的流程图。
101.其中有:1.防爆门;1-1.空药筒上料区;1-2.药芯上料区;1-3.成品下料区;2-1.空药筒上料输送装置;2-2.药筒上料移载机;2-3.药浆挤出装置;2-4.药浆自动灌注装置;2-41.切换阀;2-42.灌注阀;2-5.上料移载滑轨;3-1.药芯上料输送装置;3-11.取料移载机;3-12.上料输送线;3-12a.工件支撑工装;3-12b.工件定位间隔件;3-13.送料移载机;3-14.定位机构;3-14a.前缓冲定位件;3-14b.定位夹爪;3-14c.后移动定位组件;3-2.药芯上料移载机;3-3.药芯插入装置;4-1.药盖供料组件;4-2.药盖安装打码装置;4-21.药盖喷码组件;4-22.扫码识别追溯组件;4-23.药盖安装组件;4-24.药盖上料移载组件;4-25.药筒挤压夹爪机构;5.清洗吹干装置;6-1.成品移载机;6-2.成品药筒下线装置;7.四工位移载机;7-1.多工位滑移导轨;8.电气控制系统;11.药芯;12.药芯十字架;13.药筒;20.药筒取料夹爪;21.安装板a;211.光电传感器a;22.对中夹爪a;221.夹爪支座a;222.夹爪导轨;23.药筒托板a;231.限位支座;232.顶升导向杆;233.托板顶升气缸;24.滑块a;241.滑块安装板a;242.导向滑块;243.导向滑块安装座;
30.药筒取放料移载机构;31.立板;32.支腿;33.水平丝杆;331.水平丝杆固定座;332.水平丝杆螺母;333.水平伺服电机;334.同步带;34.水平导轨;35.接近传感器一;40.药筒定位组件;41.安装板b;411.光电传感器b;42.对中夹爪b;43.药筒托板b;431.托板安装座;432.调整块;433.调整螺栓;44.滑块b;441.滑块安装板b;442.滑块安装块c;443.气缸;444.液压缓冲器;445.缓冲支架;50.药芯导向组件;51.药芯导向块;52.导向块安装板;53.分度销;54.接近传感器二;55.加强板;56.顶升气缸;57.备用药芯导向块;60.药芯插入组件;61.药芯插入机架;62.药芯按压机构;621.压板;622.压板加强筋;623.等高螺栓;624.弹簧;625.压力传感器;626.压头;63.药芯升降机构;631.升降板;632.竖直丝杆;633.竖直丝杆螺母;634.竖直导轨;635.升降导向滑块;636.伺服升降电机;637.减速机;64.药芯夹爪;641.药芯夹爪支座;642.药芯夹爪气缸;643.夹爪气缸加强板;644.夹爪气缸过渡板;65.药芯夹爪水平移动机构;70.底板;71.地脚螺栓;80.护罩。
具体实施方式
102.下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
103.本发明的描述中,需要理解的是,术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度,因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案,并不限制本发明的保护范围。
104.本发明中的药柱包括药筒13和插设在药筒中心的药芯11。药筒结构如图6所示,药芯结构如图5所示,药芯的外周布设有至少一个药芯十字架12,本实施例中优选为2个,具体根据药柱具体型号进行确定。
105.如图1所示,一种民爆品药柱自动生产线,包括防爆门1、药浆灌注系统、药柱插芯系统、药筒封盖系统、药筒清洗系统、成品移载系统和电气控制系统8。
106.防爆门的横截面呈u型或门型,防爆门内部区域为人工操作区,防爆门外部区域为无人化自动生产区。
107.人工操作区内设置有药芯上料区1-2、空药筒上料区1-1和成品下料区1-3。
108.药浆灌注系统、药柱插芯系统、药筒封盖系统和成品封装系统均设置在无人化自动生产区内。
109.药浆灌注系统包括空药筒上料输送装置2-1、药筒上料移载机2-2、药浆挤出装置2-3和药浆自动灌注装置2-4。
110.空药筒上料输送装置能将空药筒上料区中的空药筒进行抓取、输送并定位在药筒上料移载机的取料位。
111.空药筒上料输送装置和下述的药芯上料输送装置结构相同,具体见下述药芯上料输送装置的详细介绍。
112.药筒上料移载机能将位于自身取料位的空药筒抓取、移载并放置在药浆自动灌注装置的药筒放置位。
113.药浆挤出装置用于药浆的定量挤出。
114.药浆自动灌注装置与药浆挤出装置相连接,用于将定量挤出的药浆,自动灌注至位于自身药筒放置位的空药筒中。
115.本实施例中,药浆自动灌注装置优选具有两个工位a和b,也即药浆自动灌注装置具有两根药浆灌注管,每根药浆灌注管上均设置一个如图7所示的灌注阀2-42,两根药浆灌注管的顶端均通过三通的切换阀2-41与药浆挤出装置相连接,两根药浆灌注管的底端均为药浆灌注口。
116.药浆自动灌注装置的每个工位均具有一个药筒定位夹爪,药筒定位夹爪的结构如下述的药筒定位组件40或药筒取料夹爪20,这里不再赘述。
117.进一步,每个工位上均设置有称重传感器或液位传感器,能对相应工位中药筒内药浆重量或药浆液位高度进行实时监测。
118.药柱插芯系统包括药芯上料输送装置3-1、药芯上料移载机3-2、药芯插入装置3-3和第一工位移载机。
119.药芯上料输送装置能将药芯上料区中的药芯进行抓取、输送并定位在药芯上料移载机的取料位。
120.如图2和图3所示,空药筒上料输送装置和药芯上料输送装置均包括取料移载机3-11、上料输送线3-12、送料移载机3-13和定位机构3-14。
121.上料输送线与防爆门的其中一条侧边相平行,具有取料位和送料位。
122.取料位与药芯上料区或空药筒上料区的位置相对应,送料位朝向药筒上料移载机或药芯上料移载机。
123.上料输送线能将取料位的药芯或空药筒水平传输至送料位,如图4所示,上料输送线上均布有若干个工件定位间隔件3-12b,用于将药芯或药筒进行定位分隔。相邻两个工件定位间隔件内至少布设两个工件支撑工装3-12a,每个工件支撑工装均优选为v型或弧形,从而能适应不同直径的药芯或药筒。作为替换,上料输送线也能将药芯或空药筒进行竖直输送。进一步,用于药芯输送的工件支撑工装3-12a优选采用防静电材料制成。
124.取料移载机能在上料输送线的取料位和药芯上料区或空药筒上料区之间往复滑移,并将药芯上料区中的药芯或空药筒上料区中的空药筒抓取并放置在上料输送线的取料位。抓取方式为现有技术,这里不再赘述。
125.定位机构平行并列设置在送料位的一侧。
126.如图5和图6所示,定位机构优选包括前缓冲定位件3-14a、定位夹爪3-14b和后移动定位组件3-14c。
127.前缓冲定位件用于药芯或空药筒前端的缓冲定位;定位夹爪用于药芯或空药筒的侧向夹紧;后移动定位组件能前后滑移;药芯上料输送装置中的定位夹爪优选采用防静电材料制成。
128.药芯上料移载机能将位于自身取料位的药芯抓取并移载至药芯插入装置的药芯夹爪中。
129.药芯上料移载机和药筒上料移载机的布设方式优选为:在药浆自动灌注装置和药芯插入装置之间平行布设有上料移载滑轨2-5,上料移载滑轨能在药浆自动灌注装置和药芯插入装置之间往复滑移,药筒上料移载机和药芯上料移载机均滑动连接在上料移载滑轨上。
130.药芯上料移载机和药筒上料移载机均优选具有翻转机构和工件取料夹爪,先采用工件取料夹爪将从定位机构中的药芯或空药筒进行定位抓取,然后采用翻转机构进行90
°
翻转,使药芯或空药筒翻转为竖直状态,然后进行移载。
131.如图8所示,药芯插入装置包括底板70、取放料移载组件、药筒定位组件40、药芯导向组件50和药芯插入组件60。
132.上述底板优选通过地脚螺栓71固定在地面上。
133.取放料移载组件包括药筒取料夹爪20和药筒取放料移载机构30。
134.药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态的药筒;其中,药筒内填充有民爆品药浆或插设有药芯的药柱。
135.如图9所示,药筒取料夹爪20优选包括安装板a 21、光电传感器a 211、对中夹爪a 22、药筒托板a 23和滑块a 24。
136.上述安装板a竖直布设,安装板a底部优选通过拖链安装在底板上,能在药筒取放料移载机构的驱动下沿底板的长度方向水平滑移。
137.对中夹爪a至少为两个,本实施例中优选为两个,沿高度方向平行布设在安装板的同一侧面。每个对中夹爪a的两片夹爪外周均各设置有一个夹爪支座a 221,夹爪支座a底部沿夹爪导轨直线滑移,进而控制对中夹爪a的松开与夹紧。
138.上述夹爪支座a优选对中夹爪a可拆卸连接,一方面能方便对中夹爪的安装与滑移,且能方便更换不同内径的对中夹爪;另一方面,能保证一个固定厚度,方便后续药筒定位组件中对中夹爪b的抓取操作。
139.上述药筒托板a设置在最下方对中夹爪a的正下方,用于支撑药筒底部。药筒托板a底部优选安装在托板顶升气缸上,且能在托板顶升气缸的驱动下进行高度升降。作为替换,药筒托板a也可采用其他方式进行高度升降。
140.此处药筒托板a高度升降,能够实现药筒定位,具体定位方法为:两药筒托盘之间存在高度差,当药筒定位组件移载至药筒上料工位时, 药筒定位组件的药筒托盘刚好停在取放料移载组件药筒托板中间,当取放料移载组件药筒托板下降,药筒刚好落在药筒定位组件的药筒托盘上,完成药筒定位。
141.在药筒托板a与最下方对中夹爪a之间的安装板a上还优选设置有药筒托板a顶升
限位装置,该药筒托板a顶升限位装置优选包括限位支座231和顶升导向杆232。其中,限位支座231固定安装在药筒托板a与最下方对中夹爪a之间的安装板a上,顶升导向杆232顶端插设在限位支座231中,顶升导向杆232底端优选螺纹连接在药筒托板a上。
142.在安装板a的一侧中部优选垂直焊接有滑块安装板a 241,在滑块安装板a的外侧中心优选固定设置有上述滑块a 24,在滑块a顶部和底部均各通过导向滑块安装座243安装有导向滑块242,每个导向滑块均与滑块a相平行。
143.进一步,光电传感器a 211设置在两个对中夹爪a之间的安装板a上,用于检测药筒取料夹爪上是否夹取有药筒。
144.药筒取放料移载机构具有药筒取料工位和至少一个药筒上料工位,在每个药筒上料工位的外侧均布设有一个药芯插入工位。在本实施例中,具有两个药筒上料工位和两个药芯插入工位。其中,药筒取料工位,也即第一工位移载机从药浆自动灌注装置中移载来的灌注有药浆的药筒。
145.药筒取料工位和两个药筒上料工位位于同一直线a,两个药芯插入工位位于同一直线b,且与两个药筒上料工位一一对应。直线a和直线b均优选与底板的长度方向相平行。
146.本发明中两个药筒上料工位和两个药芯插入工位的设置,能实现双药芯的同时插入。作为替换,通过药筒上料工位和药芯插入工位的数量,也能实现一个药芯的单独插入或多个药芯的同时插入。
147.药筒取放料移载机构能将药筒取料夹爪在药筒取料工位与每个药筒上料工位之间往复滑移。如图10所示,药筒取放料移载机构包括立板31、支腿32、水平丝杆33、水平导轨34和接近传感器35。
148.立板沿底板的长度方向布设在底板的一条长侧边上,立板两侧底部各通过一根支腿固定在底板上。立板朝向药筒上料工位的一侧中沿长度方向布设有一根水平丝杆33和两根水平导轨34,其中,水平丝杆33位于两根水平导轨的中间。水平丝杆33的一端设置有水平丝杆固定座331和水平丝杆螺母332。水平丝杆的旋转优选有水平伺服电机333驱动,水平伺服电机优选设置在水平丝杆和其中一根水平导轨之间的立板上,水平伺服电机的驱动轴优选通过同步带334带动水平丝杆同步旋转。
149.药筒取料夹爪中的滑块a螺纹套设在水平丝杆外周,当水平伺服电机驱动水平丝杆旋转时,进而驱动滑块a和药筒取料夹爪沿水平丝杆水平移动。进一步,药筒取料夹爪中的导向滑块分别与两根水平导轨滑动连接,保证药筒取料夹爪的滑移的平稳性。
150.上述接近传感器优选布设在与药筒取料工位位置相对应的水平导轨上,当导向滑块滑移至接近传感器处,判断为药筒取料夹爪已移载至药筒取料工位。
151.在每个药芯插入工位均布设一个药筒定位组件、一个药芯导向组件和一个药芯插入组件。
152.药筒定位组件能在对应药筒上料工位与对应药芯插入工位之间往复滑移,并能将位于药筒上料工位的竖直来料药筒进行抓取。
153.如图11所示,药筒定位组件,也称药筒定位夹爪,包括安装板b 41、光电传感器b 411、对中夹爪b 42、药筒托板b 43和滑块b 44。
154.上述安装板b竖直布设,安装板b底部优选通过拖链安装在底板上,能在对应驱动装置的作用下沿底板的宽度方向水平滑移。
155.对中夹爪b至少为两个,本实施例中优选为三个,沿高度方向平行布设在安装板的同一侧面,对中夹爪b在安装板b的安装方法同对中夹爪a,这里不再赘述。
156.两个对中夹爪a的开口朝向与三个对中夹爪b的开口朝向优选呈90
°
垂直布设,且高度交错。若三个对中夹爪b从上至下分别为第一对中夹爪b、第二对中夹爪b和第三对中夹爪b,且分别对应药筒的顶部、中部和底部;两个对中夹爪a从上至下分别为第一对中夹爪a和第二对中夹爪a,则第一对中夹爪a的高度位于第一对中夹爪b和第二对中夹爪b之间,第二对中夹爪a位于第二对中夹爪b和第三对中夹爪b之间。
157.上述药筒托板b设置在最下方对中夹爪b(也即第三对中夹爪b)的正下方,用于支撑药筒底部。
158.在本实施例中,药筒托板b优选通过托板安装座431滑动安装在安装板b上,高度能够调整。具体调整方法为:在托板安装座与安装板b竖向滑动连接,且通过螺栓进行固定,在托板安装座的底部优选设置有调整块432和调整螺栓433。调整块顶部能对托板安装座进行支撑,调整螺栓能将调整块进行固定,故而调节调整块的厚度或高度,即能实现药筒托板b高度的调整。
159.上述药筒托板a与药筒托板b存在高度差,药筒托板b移栽至药筒托板a的正下方,药筒随着药筒托板a下降,刚好落在正下方的药筒托板b上。
160.在安装板b的一侧中部优选垂直焊接有滑块安装板b 441,滑块b能在对应驱动装置的作用下沿底板的宽度方向水平滑移。驱动装置优选为气缸443,但可以为电机等其他已知驱动方式。
161.另外,图11中液压缓冲器444、缓冲支架445和滑块安装板c的设置,主要是为减小药筒定位机构在移载药筒时产生的冲击,起到缓冲作用。
162.进一步,光电传感器b 411优选设置在第二对中夹爪b和第三对中夹爪b之间的安装板b上,用于检测药筒定位组件上是否夹取有药筒。作为替换,光电传感器b 411也可设置在其他位置。
163.药芯导向组件位于药芯插入工位的药筒定位组件上方,能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向。
164.如图12所示,药芯导向组件包括药芯导向块51、导向块安装板52、分度销53、接近传感器二54、加强板55、顶升气缸56和备用药芯导向块57。
165.顶升气缸56优选安装在下述的药芯插入机架上。
166.导向块安装板52优选通过螺栓等安装在顶升气缸56顶部,导向块安装板上还优选设置有加强板55。
167.药芯导向块51优选可拆卸式安装在导向块安装板52的前端,并通过分度销53进行调整和固定。
168.进一步,药芯导向块51内优选水平插设有接近传感器二54,用于检测药芯导向块是否有药芯插入。
169.备用药芯导向块57优选放置在第一对中夹爪b和第二对中夹爪b之间的安装板b上。
170.上述药芯导向块和备用药芯导向块57的中心设置有扩口竖直向上的喇叭口,且喇叭口的缩口内径大于药芯十字架的外径;喇叭口的扩口内径小于药筒内径。
171.备用药芯导向块57可以与药芯导向块51的喇叭口规格可以相同,也可以不同。当规格不同时,则能够适用不同规格型号的药芯导向。
172.如图8和图13所示,药芯插入组件设置在对应药芯导向组件的正上方,包括药芯插入机架61、药芯按压机构62、药芯升降机构63、药芯夹爪64、药芯夹爪水平移动机构65和压力传感器。
173.药芯夹爪至少设置有两个,本实施例中优选为四个,具体根据药芯的长度进行布设。四个药芯夹爪均呈竖向布设,用于将药芯呈竖直状态定位夹持。
174.每个药芯夹爪均采用防静电材料制成。四个药芯夹爪中,只有一个药芯夹爪用于夹紧,其余三个用于药芯的虚扶定位作用,防止药芯产生相对运动、掉落以及倾倒等危险情况,产生冲击发生爆炸。
175.药芯升降机构用于驱动所有药芯夹爪的竖直升降。
176.药芯升降机构优选包括升降板631、竖直丝杆632、竖直丝杆螺母633、竖直导轨634、升降导向滑块635、伺服升降电机636和减速机637。
177.竖直丝杆632沿药芯插入机架61的高度方向布设,竖直丝杆底部通过减速机637与安装在药芯插入机架上的伺服升降电机636相连接,竖直丝杆顶部与升降板螺纹连接,竖直丝杆顶端还优选设置有竖直丝杆螺母。
178.进一步,竖直丝杆的两侧优选各设置有一条竖直导轨634,用于与设置在升降板背部两侧的升降导向滑块635竖直滑动连接。
179.药芯夹爪水平移动机构能将每个药芯夹爪进行自由水平滑移,也即每个药芯夹爪对具有一个安装在升降板上的药芯夹爪水平移动机构。每个药芯夹爪水平移动机构均为现有技术,如气缸或电机等。
180.药芯按压机构设置在最上方药芯夹爪的正上方,且高度能够升降,能够对夹持在药芯夹爪中的药芯进行按压。压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。
181.药芯按压机构优选包括压板621、压板加强筋622、等高螺栓623、弹簧624和压头626。
182.压板优选安装在上述升降板的顶部,压板加强筋设置在压板顶部,用于压板强度加强。
183.上述压头优选为截面呈t型的套筒,压头顶端面沿周向布设有若干根弹簧,压力传感器放置在压头顶端面中心,且分别与弹簧相连接;压头底部的套筒套设在药芯顶端。
184.位于药芯夹爪正上方的压板底部沿周向布设有与弹簧数量相等的等高螺栓,且等高螺栓底端插设在对应的弹簧中。
185.进一步,药芯插入机架61外侧设置有操作柜,操作柜外周设置有如图8所示的护罩80,用于对操作人员进行防护。
186.药筒封盖系统包括药盖供料组件4-1、药盖安装打码装置4-2和第二工位移载机。
187.上述药盖供料组件为现有技术,优选为药盖振动料盘,用于将药盖整齐排列并传送至药盖喷码组件。
188.如图15所示,药盖安装打码装置包括药盖喷码组件4-21、扫码识别追溯组件4-22、废码剔除组件、药盖安装组件4-23、药筒上料移载组件、药盖上料移载组件4-24和药筒挤压夹爪机构4-25。
189.药盖喷码组件用于对药盖正面进行喷涂条码,条码优选为包含产品质量信息的二维码。
190.扫码识别追溯组件对药盖顶部的喷码进行扫描、识别并与内存标准码进行比较与判断。
191.废码剔除组件用于将扫码识别追溯组件判断为不合格的药盖从药盖喷码组件中进行剔除。
192.第二工位移载机能将药芯插入装置中形成的药柱移载至药盖安装组件,药筒上料移载组件用于将第二工位移载机中的药柱移载至药盖安装组件中的药筒定位放置工位。
193.药盖上料移载组件能将药盖喷码组件中的药盖移载至药盖安装组件中的药盖压盖工位,优选为传送带等。
194.药筒挤压夹爪机构能将位于药盖安装组件中药筒定位放置工位的药筒顶部进行挤压。
195.药盖安装组件能将完成打码的药盖安装至药柱顶部,形成成品药筒。
196.药筒清洗系统包括清洗吹干装置5和第三工位移载机。
197.第三工位移载机能将完成药盖安装的成品药筒移载至清洗吹干装置,清洗吹干装置能对成品药筒外周进行清洗并吹干。
198.成品移载系统包括成品移载机6-1、第四工位移载机和成品药筒下线装置6-2。
199.第四工位移载机能将完成清洗吹干的成品药筒移载至成品移载机的取料位。
200.成品移载机能将位于自身取料位的成品药筒移载至成品药筒下线装置的取料位;成品移载机也优选包括由夹爪组件、翻转组件、竖直移载组件及水平移载组件等,可以参考药筒上料移载机。
201.成品药筒下线装置能将位于自身取料位的成品药筒进行抓取并输送至成品下料区。成品药筒下线装置的结构与空药筒上料输送装置的结构基本相同,不同点在于取料位和送料位的位置相反,这里不再赘述。
202.第一工位移载机、第二工位移载机、第三工位移载机和第四工位移载机可以各自独立。在本实施例中,四工位同步移载,共同构成四工位移载系统,四工位移载系统包括多工位滑移导轨7-1和四工位移载机7。
203.多工位滑移导轨背离防爆门的开口布设且与防爆门的开口相平行。
204.药浆自动灌注装置、药芯插入装置、药盖安装打码装置、清洗吹干装置和成品移载机平行并列布设在多工位滑移导轨的同侧,且均朝向防爆门。
205.四工位移载机能沿多工位滑移导轨往复滑移,具体结构如图16所示。
206.如图17所示,一种民爆品药柱自动生产方法,包括如下步骤。
207.步骤1、药浆灌注,具体包括如下步骤。
208.步骤11、药筒上料首先,人工在人工操作区,将将定制药筒放置至在空药筒上料区,空药筒上料区可装填50件空药筒的存放箱,开机前由人工在场外一次装填药筒完毕。开机后系统自动取药筒并计数,实时监测灌注工位药筒空缺情况并自动判断药筒上线时机。
209.空药筒上料输送装置将空药筒上料区中的空药筒进行抓取、输送并定位在药筒上料移载机的取料位;接着,药筒上料移载机将位于自身取料位的空药筒抓取、移载并放置在
药浆自动灌注装置的药筒放置位。
210.步骤12、药浆挤出:药浆挤出装置按照设定流速挤出药浆至药浆自动灌注装置。
211.具体优选操作方法为:人工在场外辅助将药浆倒入药浆挤出装置的料斗中。药浆挤出装置通过远程控制开关机和流量流速调节,调节药浆挤出流量,调节范围0.5~3kg/min。药浆挤出装置料斗的额定投料量45kg,实际投料量32~36kg/次。每次投料后,在控制端输入实际投料量,灌装过程中系统自动显示料斗推进剂余量,当料斗中的推进剂余量大于6kg时,连续挤出灌装。当料斗中的推进剂余量降低到6kg时,自动将流速调节到零,停止挤出并提示投料。在药浆挤出装置筒体和出料模头等关键部位设有温度、压力传感装置,可在操作面板上实时显示。当监测到出料模头压力向上波动0.5mpa或筒体温度向上波动3℃时,报警并自动停机,等待人工检查。
212.步骤13、药浆自动灌注:药浆自动灌注装置将步骤11中位于药筒放置位的空药筒定位抱紧,并将步骤12挤出的药浆灌注在定位抱紧的空药筒中,直至药筒中的药浆达到设定重量或设定液位高度。
213.具体优选操作方法为:药浆自动灌注装置自动将空药筒准确定位到接料工位,自动控制每件药筒的药浆灌注量。药浆挤出装置连续供料,药浆自动灌注装置两个工位轮换灌注。灌注过程中,药筒下方的称重装置实时检测药浆重量,当a工位的药浆灌注量达到设计值后,系统自动将出料口切换到b工位,避免药浆流挂或洒落。系统自动记录并生成每件产品的质量信息,并对不合格品进行标记。其中,称量机构自动录入每件药筒的皮重、总重,单件药筒灌注的净药量精度控制在20g以内。系统实时将本工位的药浆消耗量反馈到总控端,与药浆挤出装置联动控制投料时机。净药量超差时,以不合格品处理,系统录入产品信息以便人工处理。接料机构接料并将注满的药筒流转至下一工位。
214.步骤2、药柱插芯,具体包括如下步骤。
215.步骤21、药芯上料人工在场外将定制药芯放置至药芯上料区上。药芯上料区的料架可装填50根芯棒,开机前由人工在场外一次上料完毕。开机后系统自动取料,将场外药芯输送至预备位置,等待组装上线。
216.药芯上料输送装置能将药芯上料区中的药芯进行抓取、输送并定位在药芯上料移载机的取料位;接着,药芯上料移载机能将位于自身取料位的药芯抓取并移载至药芯插入装置的药芯夹爪中;药芯夹爪对药芯进行定位抓取。
217.步骤22、药筒移载:第一工位移载机与药芯插入装置中的取放料移载组件相配合,将药浆自动灌注装置中灌注有药浆的药筒移载至药筒定位夹爪中,药筒定位夹爪对灌注有药浆的药筒进行定位夹持。
218.步骤23、药柱插芯:步骤21中的药芯夹爪高度下降,且药芯夹爪从下至上依次打开,从而将药芯插入在位于药筒定位夹爪上的灌注有药浆的药筒中,形成药柱;在药芯插入过程中,通过监测插入药芯的压力,进而调节药芯的插入速度,使得药芯插入压力保持在设定压力范围之内。
219.另外,在药芯插入前,药芯导向组件能对药芯进行导向,具体导向方法为:药芯导向组件高度下降,与药筒顶部相邻近或相贴合;药芯升降机构高度下降,使得药芯、药芯夹爪和药芯按压机构的高度同步下降,药芯底部穿过药芯导向组件,药芯导向组件通过对套
设在药芯外周的药芯十字架进行导向限位,使得药芯位于正下方药筒的正中心。
220.步骤3、药筒封盖:将具有喷码的药盖自动安装在药柱顶部的药筒内。
221.步骤3中,药筒封盖的方法,包括如下步骤。
222.步骤31、药盖供料:药盖供料组件将药盖整齐排列并传送至药盖喷码组件。
223.步骤32、药盖喷码:药盖喷码组件在药盖正面喷涂打印条码,条码内含有每件产品的质量信息。
224.步骤33、喷码检测:扫码识别追溯组件对药盖顶部的喷码进行扫描、识别并与内存标准码的质量信息进行比较与判断;当判断结果合格时,由药盖上料移载组件将合格药盖移载至药盖安装组件中的药盖压盖工位;当判断结果不合格时,由废码剔除组件将不合格的药盖从药盖喷码组件中进行剔除。
225.步骤34、药柱移载:第二工位移载机将药芯插入装置中形成的药柱移载至药盖安装组件中的药筒定位放置工位。
226.步骤35、药筒封盖:药筒挤压夹爪机构将位于药筒定位放置工位的药筒抱紧并挤压,排除药筒内的空气;接着,位于药盖压盖工位的药盖高度下降并压入药筒的药柱顶部,形成成品药筒;在药盖压在药柱顶部的同时,药筒挤压夹爪机构缓慢解除与药筒的挤压力,达到在负压的状态下将药盖压入到药筒内,从而实现药盖的安装。
227.步骤4、药柱清洗风干:第三工位移载机将完成药盖安装的成品药筒移载至清洗吹干装置,清洗吹干装置对成品药筒外周残留的药液进行清洗并吹干。本实施例中,优选采用干燥空气吹干方式对药筒表面进行干燥处理。接水装置在一定周期内循环用水,由人工定期集中处理。
228.步骤5、成品药筒下线:第四工位移载机将完成清洗吹干的成品药筒移载至成品移载机的取料位,成品移载机将位于自身取料位的成品药筒移载至成品药筒下线装置的取料位;成品药筒移载机夹爪组件带动成品药筒离开原始位后,翻转组件将成品药筒的姿态进行翻转为输出到纵向。最后,成品药筒下线装置将位于自身取料位的成品药筒进行抓取并输送至成品下料区。成品药筒下线装置实时监测工件数量并将信息传至总控系统,料箱装满后下线移栽组件自动下线并在总控端提示转运。
229.电气控制系统对灌装车间内的所有设备及系统进行集成化、自动化管理,建立产品质量数据库,能够合理地关联和控制各分系统设备,自动匹配各工序间的节拍。以图形化界面直观显示各分系统的运行状态,自动判断异常情况并报警。控制台设置紧急停机键,在分系统报警或人工监控报警时能够一键停机。中间停机并恢复远程控制后,总控程序能够断点续接。
230.全线组装工序均在场内进行,人工在场外辅助上料,场内场外设置有防爆隔离墙。全线除可见光视频监控外,配备红外监控系统,对自动灌装车间内的6~8个关键点进行实时热点或压力监控管理,确保灌装线的生产安全性。以图形化界面形象显示全系统的运行情况,能够独立发现温度异常部位并智能化判断系统故障,与总控系统联动报警。系统软件具有图像处理、监测区域设置、监测区域温度显示、报警设置、自动报警、智能化故障判断、故障辅助诊断数据库生成等功能。
231.以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这
些等同变换均属于本发明的保护范围。
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