CN104672038A - 一种自动送***管体到卡口器中的方法及装置 - Google Patents
一种自动送***管体到卡口器中的方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种自动送***体到卡口器中的方法及装置，方法包括如下步骤：***体排列在专用暂存盒中，由机械夹紧装置定位，一顶推板***盒底，将其中一排***体顶起到两平板形成缝隙中，另一平推板从水平方向推动这排***体，将其送入一正直线运动的滑动板预设槽中，滑动板到位停止后，由机械手将这一排***体从滑动板上抽出并平移放入群发卡口器中。实现的装置包括：进盒机构，盒平移定位机，出盒机构，整行管体顶起机构，弹性平推机构，滑动排管机构，平移机械手以及安装工作台和自动化控制器件。本发明实现了危险岗位的无人操作，人机隔离，并且一次可多发***体排队及放入卡口器，效率极高。同时还有结构简单、性价比高的特点，值得大力推广。
Description
技术领域
本方法及装置将***管体从专用暂存盒子中取出，并排列为特定间隔的队列，放入***群发卡口装置的卡口器中供自动卡口使用。属于火工品专用机电设备领域。
背景技术
在***生产领域，常常采用自动化的生产线将***起爆所需起爆药、猛***、加强帽等压入***壳中，形成***管体，然后用一个上部开口的长方盒子将多个这样的半成品暂存；然后在***卡口工位，由人工或机械将这样的***壳放入卡口器中，再***带密封塞的点火器，卡口器工作执行卡口工作，以生产***。这样的卡口装置一般为单***操作，为提高生产效率，本专业的技术人员也提出了群发卡口的相关设想，如专利申请号为201110182226.4的文件中所描述，但文中没有如何将暂存盒中密集排列的半成品管体按需要自动排列并同时放入多个卡口器中的内容。
群发卡口器装置一般为多个卡口器呈水平直线排列，相互间隔一定距离，***半成品的管体需要放入卡口器的中间孔中。所以需要将半成品管体首先从暂存盒中取出，并排列为间隔一定距离的水平直线队列，然后再放入群发卡口器中。
发明内容
本发明提供了一种如何将半成品***管体从暂存盒中取出，并自动放入群发卡口器多个卡口器中的方法及装置。
本发明是这样实现的：首先改变暂存盒形状，使***管体在其中呈多个队列排列，每个队列中相邻***管体之间没有间隙，每队列管体数以一次卡口的数量即群发卡口装置的卡口器数量相等为宜，队列之间用连在盒边上的薄板隔开；***队列中心位置的暂存盒底部开有宽度小于***直径1mm-4mm的通槽孔，使管体装入暂存盒后，管体底部部份还是落在暂存盒的底上不会漏出。
如附图2所示本发明装置分为101进盒机构，102盒平移定位机，103出盒机构，201整行管体顶起机构，202弹性平推机构，203滑动排管机构，204平移机械手以及安装这些机构的工作台401,还有就实现控制的自动化控制器件。
图示中还有本方法涉及使用的群发卡口器301。
其实现自动取***管体并放入群发卡口器的动作流程如下：
1、在装料工位人工将暂存盒放入101进盒机构，101进盒机构将其送入102盒平移定位机后，返回装料位置；
2、102盒平移定位机构夹持住暂存盒的两边在工作台上滑动，到顶推位置后停动，201整行管体顶起机构从工作台下伸出顶推板，穿过工作台面槽孔再***暂存盒底部槽中，将其中一排的半成品***壳顶起到两平板形成的管体防倒缝隙中；
3、202弹性平推机构随后作用于顶起的半成器管体队列最后一个管身，使整个队列向管体防倒缝隙的另一个方向推进，管体防倒缝隙的末端连接了203滑动排管机构，当有半成品管体顶到滑动排管后，203滑动排管机构向前动作，使管壳进入滑动排管上开有与管壳相应大小的半开圆柱槽，于是202弹性平推机构与203滑动排管机构，使多个管壳进入相应的槽中，其相互的排列间隔由滑动排管上开的槽相对位置决定；
4、当顶起的***管体全部推入203滑动排管机构的滑动板的***槽中后，201整行管体顶起机构即可降下，202弹性平推机构复位，102盒平移定位机再平移到下一管体队列处，等待第二次管体队列的排列指令；
5、当203滑动排管机构装载满一次所需的管体后，204平移机械手下移，气动机械抓手抓取这些管体的上部，再上移，将管体从圆柱槽中拔出，到卡口器上方，再下移，放入卡口器中间孔后，张开抓手，释放***体，使其放入相应的群发卡口器中。
6、203滑动排管机构再次回到初始位置，开始下一次操作的准备；102盒平移定位机构再次向下一队列执行相同流程，其余机构配合执行即可。
7、如此操作，当该暂存盒中所有队列均顶送完毕后，102盒平移定位机构将盒推到103出盒机构处，由其将空盒送出。102盒平移定位机构复位，再次接收101进盒机构送来新的装满***管体的暂存盒。开始下一盒的操作。
进盒机构和出盒机构可以用气缸或防爆电机驱动的皮带输送带组成，优选采用无杆气缸安装于工作台面下，活塞连接一块推块，推块伸出于工作台面上，工作台相应位置开设推块移动的槽孔，暂存盒在推块作用下，在工作台面上滑动，滑动的轨道两边可以采用在工作台面上设挡块实现。
当暂存盒在工作台面上滑动时，为将管体从盒中顶出，需要将盒定位，并在工作台上开设另一槽孔，形状大小均与整行管体顶起机构从工作台下伸出顶推板相匹配。
102盒平移定位机构也可用气缸或防爆电机驱动的机械定位装置实现，主要是为了将***盒下开的槽对准201整行管体顶起机构的顶板，而由于***生产线的防爆需要，需尽量采用气动元件实现多位置精确定位，所以优选气动元件实现，本发明对平移定位机构做的是如下设计：
首先用一主推气缸推动盒子，盒子另一边设阻挡板及阻尼弹簧，阻挡板的移动自由度由直线导轨限制，同时与阻挡板连接在一起的还有一圆轴，圆轴可由另一夹紧气缸夹紧，夹紧后阻挡板即使受盒子另一边的主推气缸作用也不能移动；
运行流程为：当主推气缸推动盒子，盒子中***管体队列到达整行顶起机构定位位置时，夹紧气缸动作，使用盒子不再移动，顶起机构即可使气缸动作，进行管体的顶起操作。
当***体被从盒子中顶起到位后，顶起机构停止动作，保持位置，并且顶起的***体两侧均有板挡住，另两侧分别为滑动板的一个面和平推板的推动面，可以防止顶起的***体倒下；此时上述弹性平推机构才动作，推动***体。为了防止在操作过程，***管体受力过大产生危险，202弹性平推机构中的推板用材质硬度合适、有一定弹性的橡胶或塑料构成或刚性板加上弹簧结构组成。
滑动排管机构的滑动板为一长条结构，其一面上开有多个刚好容纳***体的槽，槽不是通孔，槽的截面是一个半圆形和长方形的组合，管体从长方形的缺口进入，落在槽的底部，管体的外圆柱面正好与槽截面的三个长方形边相切，槽的深度以***体的1/3到1/2为宜。
当***体进入滑动板后，滑动板体将向前移动，于是***体可能掉出槽中，所以需要在滑动排管的滑动板体开槽面滑动轨迹上设置一挡板，该挡板固定于机架不移动，其用即是在滑动板滑动过程中挡住***体不掉离滑动板，其与相邻滑动板的面间距以0.3-0.6mm为宜。
为尽量采用性价比高的控制方式，最后将多个***体从滑动排管机构移向多个卡口器的平移机械手采用多个气缸简单驱动，所以设计为滑动排管机构的滑动板在所有槽都装入***体后停止后，每一个***体中心轴均与对应卡口器中心轴处于同一平面并在平移机械手移动方向上对齐，***体底部最低面与卡口器入口处为同样的高度，这样仅需一个平移机械手简单平移即可用多个可抓圆柱的气爪一次性将这一队列***体移位到卡口器开孔中。
本发明具有控制准确、能完全适应于***生产线的防爆要求，实现了危险岗位的无人操作，人机隔离，并且一次可进行多发***体的排队及放入卡口器工作，效率极高。同时还有结构简单、性价比高的特点，值得大力推广。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明内容进行详细的说明：
附图1为本发明所用***管体盒结构示意图
附图2为本发明的组成框图及管体流向示意
附图3为本发明装置具体实施例1结构三维示意图
附图4为本发明装置具体实施例1盒平移定位机构示意图
附图5为本发明装置具体实施例1弹性平推机构工作示意图
附图6为本发明装置具体实施例1滑动排管机构示意图
附图7为本发明具体实施例1所涉及卡口器外形示意图
附图8为本发明具体实施例1滑动板体容纳***管体的开口槽示意图
具体实施方式
如附图1所示为本装置所述专用***管体暂存盒结构，左边视图为正面三维示意图，右边为底部倒过来的三维示意图。暂存盒在常规***管体暂存盒每排***体之间增加了隔板，方便本发明所述装置的整行管体顶起机构***，将***体顶起，在每排***的暂存盒底部的中心位置还有开有宽度小于***直径3mm的通槽孔，使管体装入暂存盒后，管体底部部份还是落在暂存盒的底上不会漏出。
如附图2所示，本发明所述装置分为101进盒机构，102盒平移定位机构，103出盒机构，201整行管体顶起机构，202弹性平推机构，203滑动排管机构，204平移机械手以及安装这些机构的工作台401，还有实现控制的自动化控制器件。
图示中还有本方法涉及使用的群发卡口器301。
结合附图3、附图4、附图5对本发明如何实现自动取***体并放入群发卡口器的动作流程进行更详细的说明如下：
1、在装料工位人工将暂存盒放入101进盒机构，101进盒机构将其送入102盒平移定位机构后，返回装料位置；
2、102盒平移定位机构夹持住暂存盒的两边在工作台上推动，到顶推位置后停动，201整行管体顶起机构从工作台下伸出顶推板2011***暂存盒底部槽中，将其中一排的半成品***壳顶起到两平板形成的管体防倒缝隙2012中；
3、202弹性平推机构随后作用于顶起的***体队列最后一个管体，使整个队列向管体防倒缝隙2012的另一个方向推进，管体防倒缝隙2012的末端连接了203滑动排管机构，当有***体顶到滑动排管机构的滑板2031后，2031滑动板向前动作，使管壳进入滑动排管的滑板2031上开有与管体壳相应大小适应的半开圆柱槽，于是202弹性平推机构与203滑动排管机构共同作用，使多个管壳进入滑板2031相应的槽中，其相互的排列间隔由滑板2031上开的槽相对位置决定；
4、当顶起的***管体全部推入203滑动排管机构的滑板2031预留***槽中后，201整行管体顶起机构即可降下，202弹性平推机构复位，102盒平移定位机再次***盒平移到下一位置，等待第二次***体队列的顶起指令；
5、当203滑动排管机构装载满一次所需的***体后，204平移机械手的垂直气缸下移，圆柱形适用的气动手指机械抓手抓取这些管体的上部，再上移，将***体从滑板2031圆柱槽中拔出，到卡口器301上方，再下移，放入卡口器中间孔后，张开抓手，释放***体，使其放入相应的群发卡口器中。
6、203滑动排管机构再次回到初始位置，开始下一次操作的准备；102盒平移定位机构再次向下一队列执行相同流程，其余机构进行相应执行即可。
7、如此操作，当该暂存盒中所有队列均顶送完毕后，102盒平移定位机构将盒推到103出盒机构处，由其将空盒送出。102盒平移定位机构复位，再次接收101进盒机构送来新的装满***管体的暂存盒。开始下一盒的操作。
如附图3所示为本发明所述装置具体实施例1结构三维示意图，其运行状态为已有一个装了管体的专用***暂存盒处于102盒平移定位机构夹持定位中，201整行管体顶起机构处于顶起状态，202弹性平推机构处于刚好推到最后一个***进入滑动排管的***槽中。
如附图4、附图5所示101进盒机构及103出盒机构均由一个置于工作台面下的无杆双作用气缸为动作执行部件，图中的工作平台在***暂存盒的滑动位置两边设有挡板形成滑道，防止盒的位置偏移。然后在工作台表面相应位置开设导向槽，无杆气缸带动一个挡片（图示所指即为挡片）推动专用***盒100实现功能；
考虑到要将***暂存盒下开的槽对准201整行管体顶起机构的顶推板2011，并且由于***生产线的特殊防爆要求需尽量采用气动元件实现多位置精确定位，102盒平移定位机构在本具体实施例中如附图4所示由以下几部份构成：
主推气缸1021，推板1022，阻尼弹簧1023，阻挡板1024，导轴及直线轴承1025，夹紧气缸1026，夹紧轴1027，固定阻挡板、导轴的支座1028等。其运行流程为：
当装满***体的专用暂存盒由101进盒机构推到推板1022前，此时暂存盒一面是主推气缸1021连接的推板1022，另一面是面向阻挡板1024，主推气缸1021动作，推板1022将盒向阻挡板1024推动，于是盒夹持在两板之间，受主推气缸1021和阻尼弹簧1023的共同作用在工作台上滑动，此时阻挡板1024还带动夹紧轴1027同向动作，由另装的直线位移传感器检测运动位置，当暂存盒底部开设槽口与工作台底板预设槽口重合时，***即控制夹紧气缸1026对夹紧轴1027进行夹紧动作，使阻挡板停动，***盒也就不再运动，同时***停止主推气缸的动作，即达到了气动元件对***暂存盒的精确定位。在所述工作台槽口下方所设的201整行管体顶起机构从工作台下伸出顶推板2011***暂存盒底部槽中，将其中一排的***体顶起到管体防倒缝隙2012中。当本排的***体顶起并平推到滑动板完毕后，201整行管体顶起机构回到初始位置；夹紧气缸1026释放，主推气缸1021再次动作，推板1022将盒向阻挡板1024再次推动，于是盒夹持在两板之间，受主推气缸1021和阻尼弹簧1023的共同作用在工作台上再次滑动，此时阻挡板1024还带动夹紧轴1025同向动作，由直线位移传感器检测运动位置，当暂存盒底部下一个开设的槽口与工作台底板预设槽口重合时，***即控制夹紧气缸1026进行夹紧动作，使***盒不再运动，同时停止主推气缸的动作，即达到了气动元件对***暂存盒下一排管体的精确定位，方便后继操作。如此反复，当整盒***管体均输送完毕，主推气缸再次前推，将暂存盒送到103出盒机构推板前，由其将盒送出，主推气缸复位、在阻尼弹簧作用下，阻挡板1024、夹紧轴1025也复位，直线位移传感器自复位。等待下一个暂存盒的到来。
在附图5、附图6中，上文所述202弹性平推机构主要由一推动气缸2021和弹性推板2022组成，当***体从暂存盒100中顶出到防倒缝隙2012后，弹性推板2022一端与最近位置***体接触，最远位置***体靠近203滑动排管机构的滑动排管的第一个***槽，此时202弹性平推机构的推动气缸2021动作，通过推动最后一个***管体，将第一个***管体推入203滑动排管机构的滑板2031预设槽中，然后滑动排管机构在其本身气缸2032带动下，向另一端滑动，将已入槽的第一个管体移动到另一位置，并使第二槽到达防倒缝隙2012的出口，此时在202弹性平推机构的作用下，第二个***管体也将入槽，由此将本队列的所有***体推入滑动排管的滑板2031预设槽中，同时滑板2031也移动到了204平移机械手夹持所有***体的位置。
为了防止在操作过程，***管体受力过大产生危险，连接在202弹性平推机构中的推板用材质硬度合适有弹性的橡胶或塑料构成，本实施例中采用的弹性推板材料为5mm硅胶板。
附图6中滑动排管机构的组成为：滑动板2031通过一个U形折弯件2037与无杆气缸2032进行连接，同时U形折弯件2037与直线导轨2033连接，直线导轨2033固定在与机架相连的铝型材方管2036上。
在附图6中所看到滑动排管机构的滑动板2031为一长条结构，其一面上开有刚好容纳多个***体的槽，槽不是通孔，槽的截面是一个半圆形和长方形的组合，管体从长方形的缺口进入，落在槽的底部，管体的外圆柱面正好与槽截面的三个长方形边相切，槽的深度以***体的1/3到1/2为宜。具体可见附图8。
当***体进入滑动板后，滑动板体将向外移动，于是***体可能掉出槽中，所以需要在滑动板板体开槽面滑动轨迹上设置一挡板2035，该挡板固定于铝型材方管2036不移动，其作用即是在滑动板2031滑动过程中挡住***体不掉，其与滑动排管的间距以0.3-6mm为宜。
在附图6中可所到群发卡口器301的基本结构组成：由20个卡口器3011并列安装在固定板3013上，板3012上开有可收紧卡口器的20个孔洞，当其向上运动时，将同时对20个卡口器3011进行收紧，卡口器口部变小，达到***卡口的目的；板3014与板3012通过6个轴进行了刚性连接，群发卡口器的工作是通过气液增压缸使板3014向上运动执行的。附图7即为本具体实施例所用卡口器三维外形图，因其为本行业常用器件，不再此多述。
在附图3中图示204为本实施例1所采用平移机械手结构示意，结构简单，主要由多个管管体夹持气缸，垂直移动气缸及导轴，平移无杆气缸及直线导轨，安装机架构成。运行流程如下：
当滑动排管装入***体并到位后，垂直气缸向上动作，将夹持管体的可抓圆柱的气爪统一移到较高位置，平移气缸动作，夹持管体的可抓圆柱的气爪来到滑动板2031的上方，垂直气缸向下运动，动作到位后，所有夹持气爪同时或顺序动作将管体夹紧，垂直气缸再向上运动，将其从滑动板中拨出，随后平移气缸动作，将夹持气爪移动到群发卡口器的正上方，垂直气缸再向下运动，动作到位后，***体将***卡口器口部，所有夹持气爪动作同时或顺序动作即可将管体释放入群发卡口器中。
本发明具有控制准确、能完全适应于***生产线的防爆要求，实现了危险岗位的无人操作，人机隔离，并且一次可进行多发***体的排队及放入卡口器工作，效率极高。同时还有结构简单、性价比高的特点，值得大力推广。
Claims (9)
1.一种自动送***管体到卡口器中的方法，包括如下步骤：
已装药的基础***管体排列在专用暂存盒中，暂存盒由机械夹紧装置定位，再用一顶推板从盒底***，将其中一排***管体顶起到两平板形成的缝隙中，另一平推板从水平方向推动这队列***管体，将其送入一正运动的滑动预设槽中，滑动板到停止位后，由机械手将这一队列***管体同时从滑动板上抽出并平移放置到群发卡口器中。
2.按照权利要求1所述一种自动送***管体到卡口器中的方法，其特征在于：专用暂存盒是特殊设计的，***管体在其中呈多个队列排列，每个队列中相邻***壳体之间没有间隙，每队列管体数以一次卡口的数量即群发卡口装置的卡口器数量相等为宜，队列之间用一薄板隔开，***队列中心位置的暂存盒底部开有宽度小于***直径1mm-4mm的通槽孔，使管体装入暂存盒后，壳体底部部份还是落在暂存盒的底边上不会漏出。
3.按照权利要求1所述一种自动送***管体到卡口器中的方法，其特征在于：所述顶推板从暂存盒的下方向上***盒底部的开槽中，使顶推板能将其上的一排***管体从盒中顶出，并且顶起的***管体两侧均有板挡住，另两侧分别为滑动板的一个面和平推板的推动面，可以防止顶起的***管体倒下。
4.按照权利要求1所述一种自动送***管体到卡口器中的方法，其特征在于：所述滑动板为一长条结构，其装***管体的面上开有多个刚好容纳***管体的槽，槽不是通孔，槽的截面是一个半圆形和长方形的组合，管体从长方形的缺口进入，落在槽的底部，管体的外圆柱面正好与槽截面的三个长方形边相切，槽的深度以***管体的1/3到1/2为宜。
5.一种实现权利要求1所述自动送***管体到卡口器中方法的装置，包括如下几部份：101进盒机构，102盒平移定位机，103出盒机构，201整行管体顶起机构，202弹性平推机构，203滑动排管机构，204平移机械手以及安装这些机构的工作台401和实现控制的自动化控制器件。
6.按照权利要求5所述自动送***管体到卡口器中的装置，其特征在于：102盒平移定位机构设计如下：首先用一主推气缸推动***管体盒子，盒子另一边设阻档板及阻尼弹簧，阻档板的移动自由度由直线轴导轨限制，同时与阻档板连接在一起的还有一圆轴，圆轴由另一夹紧气缸夹紧，夹紧后使阻档板就算受盒子另一边的主推气缸作用也不能移动；运行流程为：当主推气缸推动盒子，盒子中***管体队列到达整行顶起机构位置时，夹紧气缸动作，使用盒子不再移动，整行管顶起机构即可使气缸动作，进行管体的顶起操作。
7.按照权利要求5所述自动送***管体到卡口器中的装置，其特征在于：202弹性平推机构中的推板用材质硬度适中、有弹性的橡胶或塑料构成或刚性板加上弹簧结构构成。
8.按照权利要求5所述自动送***管体到卡口器中的装置，其特征在于：203滑动排管的滑动板体开槽面滑动轨迹上设置一档板，该档板固定于机架不移动，在滑动板滑动过程中挡住***管体不掉离滑动板，其与相邻滑动板的间距以0.3-0.6mm为宜。
9.按照权利要求5所述自动送***管体到卡口器中的装置，其特征在于：203滑动排管的滑动板装载好一队列***管体后，每一个***管体中心轴均与对应卡口器中心轴处于同一平面并在平移机械手移动方向上对齐，***管体底部最低面与卡口器入口处为同样的高度，这样平移机械手简单平移即可用多个可抓圆柱的气爪一次性将这一队列***管体移位到卡口器开孔中。
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