CN115447941A - 工业导爆索全流程自动化生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业导爆索全流程自动化生产装置，属于火工品生产设备技术领域，包括依次设置的药剂存放单元（1）、制索单元（2）、敷塑喷码单元（3）、盘卷单元（4）和入库单元，在相邻两个制索单元（2）之间，还设置有加药单元（6）；并设置有AGV小车（7）和AGV小车运输轨道，在所述加药单元（6）内设置有升降加药机构，在所述盘卷单元（4）设置有智能对接AGV的盘卷机构，在所述入库单元（5）设置有自动入库机构；采用本发明的生产装置，通过AGV自动入库配合斜坡载料机构以及入库***，实现了原材料自动出库，成品自动入库，减少在线作业人员数量，降低了劳动强度，最大程度减少作业过程中人员与危险品的直接接触，提升了生产本质安全和生产效率。

Description

工业导爆索全流程自动化生产装置

技术领域

本发明涉及火工品生产设备技术领域，尤其涉及一种工业导爆索全流程自动化生产装置。

背景技术

导爆索是火工品领域用来同时起爆数个药包或药块的线状火具，其一般由芯线、芯药及数层棉线和纸包缠制成。由导爆索的生产流程一般包括制索机制索、敷塑机敷塑、喷码机喷码、盘卷机盘卷，最好入库存放。

随着技术的发展，智能化自动化越来越普及。但是，目前的导爆索生产线大多都是人工填装，虽然也有自动填装，但是只实现了自动装药，也有关于自动盘卷的报道，但是，距离整个自动化生产还有一定差距，从减少人力、降低成本、改善人工作业环境等当面考虑，导爆索生产的全流程自动化亟需解决。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种工业导爆索全流程自动化生产装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

一种工业导爆索全流程自动化生产装置，包括依次设置的药剂存放单元、制索单元、敷塑喷码单元、盘卷单元和入库单元，在相邻两个制索单元之间，还设置有加药单元；并设置有AGV小车及用于AGV小车运行的AGV小车运输轨道，所述AGV小车运输轨道分为两段，分别为第一轨道和第二轨道，其中，所述第一轨道途经所述所述药剂存放单元和加药单元，所述第二轨道途经所述敷塑喷码单元、盘卷单元和入库单元，在所述加药单元内设置有升降加药机构，在所述盘卷单元设置有智能对接AGV的盘卷机构，在所述入库单元设置有自动入库机构。

作为优选的技术方案：在所述AGV小车运输轨道的节点处设置有转盘，转盘上也设有部分轨道，设置转盘能够辅助AGV小车转向，使得流程更顺畅高效。

作为优选的技术方案：所述升降加药机构包括升降平台，所述升降平台下方设置有升降机构，所述升降平台上方设置有旋转机构，所述旋转机构上方连接有伸缩机构，所述伸缩机构的端部连接有夹持爪。

作为进一步优选的技术方案：所述夹持爪包括相互配合的左爪、右爪，以及驱动所述左爪和右爪夹紧与打开的夹持气缸。

作为优选的技术方案：所述智能对接AGV的盘卷机构包括机架，所述机架上依次设置有过渡轮、导线轮和排线器，在所述排线器的一侧设置有盘卷轮，所述盘卷轮放置于盘卷轮置放部上，在所述盘卷轮置放部的一侧还设置有用于对其进行限位的限位机构，所述限位机构和盘卷轮置放部下方还支承有上顶气缸；所述盘卷轮包括卷芯部和轮沿部，其中，所述卷芯部的一端设置有啮合齿轮A部，还包括与所述啮合齿轮A部相互配合的啮合齿轮B部。

作为进一步优选的技术方案：所述过渡轮由位于其一侧的第一驱动皮带驱动；所述排线器由位于其一侧的第二驱动皮带驱动水平方向运动；所述啮合齿轮B部由位于其一侧的第三驱动皮带驱动转动；所述限位机构由限位气缸驱动。

作为优选的技术方案：所述自动入库机构包括摆架，所述摆架的顶端设置有第一卡槽，所述摆架的一侧左右两端对称设置有升降气缸固定座，所述升降气缸固定座的中间留有容纳所述AGV小车的空间，所述升降气缸固定座的顶端设置有用于容纳导爆索盘卷轮的第二卡槽，还设置有与所述摆架连接的推杆，还包括链式传输机构和链式传输机构末端的转移车。

作为进一步优选的技术方案：所述升降气缸固定座安装有升降气缸；所述推由驱动电缸驱动。

作为进一步优选的技术方案：还包括斜坡载料机构，所述斜坡载料机构包括用于承载所述AGV小车的载料平台，所述载料平台的前端设置有水平支架，还设置有升降轨道，所述载料平台底部设置有与所述升降轨道配合的滚轮，所述滚轮之间设置有牵引滚轮，还设置有与所述牵引滚轮配合的牵引绳，所述牵引绳双向设置。

作为更进一步优选的技术方案：所述斜坡载料机构还包括刹车单元，所述刹车单元包括位于所述的滚轮一侧的刹车头，以及刹车轴和压缩弹簧，所述刹车轴与刹车头轴连接，所述刹车轴与压缩弹簧固定连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于： 采用本发明的生产装置，通过AGV自动入库配合斜坡载料机构以及入库***，实现了原材料自动出库，成品自动入库，减少在线作业人员数量，降低了劳动强度，最大程度减少作业过程中人员与危险品的直接接触，提升了生产本质安全和生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的升降加药机构的结构图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明实施例的盘卷机构的结构图；

图5为图4的俯视图；

图6为盘卷轮放入AGV小车后的状态图；

图7为本发明实施例的卸料入库机构的结构示意图；

图8为图7的侧视图；

图9为本发明实施例的链式传输机构的结构示意图；

图10为本发明实施例斜坡载料机构结构图；

图11为图10的底部结构图。

图中：1、药剂存放单元；2、制索单元；3、敷塑喷码单元；4、盘卷单元；51、第一库房；52、第二库房；6、加药单元；7、AGV小车；71、支撑架；8、第一轨道；9、第二轨道；10、盘卷轮；101、轮沿部；102、卷芯部；103、啮合齿轮A部；b1、第一凹槽；b2、第二凹槽；11、转盘；12、升降平台；13、升降机构；14、旋转机构；15、伸缩机构；16、夹持爪；161、左爪；162、右爪；163、夹持气缸；17、机架；18、过渡轮；19、导线轮；20、排线器；21、压缩弹簧；22、盘卷轮置放部；23、限位机构；24、上顶气缸；25、啮合齿轮B部；26、第一驱动皮带；27、第二驱动皮带；28、第三驱动皮带；29、限位气缸；30、摆架；31、第一卡槽；32、升降气缸固定座；33、第二卡槽；34、推杆；35、链式传输机构；36、转移车；37、升降气缸；38、驱动电缸；39、载料平台；40、水平支架；41、滚轮；42、牵引滚轮；43、牵引绳；44、刹车头；45、刹车轴；46、第三卡槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种工业导爆索全流程自动化生产装置，参见图1，包括依次设置的药剂存放单元1、制索单元2、敷塑喷码单元3、盘卷单元4和入库单元，在相邻两个制索单元2之间，还设置有加药单元6；并设置有AGV小车7及用于AGV小车7运行的AGV小车运输轨道，所述AGV小车运输轨道分为两段，分别为第一轨道8和第二轨道9，其中，所述第一轨道8途经所述所述药剂存放单元1、制索单元2和加药单元6，所述第二轨道9途经所述敷塑喷码单元3、盘卷单元4和入库单元5，在所述加药单元6内设置有升降加药机构，在所述盘卷单元4设置有智能对接AGV的盘卷机构，在所述入库单元5设置有自动入库机构；在所述AGV小车运输轨道的节点处设置有转盘11；

本实施例中：所述升降加药机构的结构如图2-3所示，包括升降平台12，所述升降平台12下方设置有升降机构13，所述升降平台12上方设置有旋转机构14，所述旋转机构14上方连接有伸缩机构15，所述伸缩机构15的端部连接有夹持爪16；升降机构13为剪叉式液压升降机构；所述旋转机构14为旋转气缸及其附件组成，由压缩空气驱动；所述伸缩机构15为伸缩气缸；

所述夹持爪16包括相互配合的左爪161、右爪162，以及驱动所述左爪161和右爪162夹紧与打开的夹持气缸163，所述左爪161和右爪162的前端为对称的弧状，更利于夹紧芯药容器；

在加药单元6内还设置有加药机械手及智能机器人，加药机械手及智能机器人都是市购防爆机器人，上述升降加药机构的使用时，当AGV小车7将药剂从药剂存放单元1通过第一轨道8运输到加药机械手旁边限位固定后，加药机械手根据设备***需求，从AGV小车7上将成盒药剂取下，然后升降平台12在升降机构13的作用下升起，然后旋转机构14进行旋转带动伸缩机构15即伸缩气缸一起旋转，旋转后，根据***信号，抗爆传递窗打开，将药盒放入传递窗内，收起加药机械手，关闭外侧传递窗，打开内部传递窗，制索单元内的智能机器人从传递窗内将药盒取下，将药剂倒入制索药槽内，然后将空的药盒放入传递窗内，关上内部传递窗门，然后打开外部传递窗门，加药机械手将其药盒抓取后，伸缩气缸缩回，旋转后，下降升降平台12，将药盒放入AGV小车7上方，完成加药程序；

本实施例中：所述智能对接AGV的盘卷机构的结构如图4-6所示，包括机架17，所述机架17上依次设置有过渡轮18、导线轮19和排线器20，在所述排线器20的一侧设置有盘卷轮10，所述盘卷轮10放置于盘卷轮置放部22上，在所述盘卷轮置放部22的一侧还设置有用于对其进行限位的限位机构23，所述限位机构23和盘卷轮置放部22下方还支承有上顶气缸24；所述盘卷轮10包括卷芯部102和轮沿部101，其中，所述卷芯部102的一端设置有啮合齿轮A部103，还包括与所述啮合齿轮A部103相互配合的啮合齿轮B部25；

所述过渡轮18由位于其一侧的第一驱动皮带26驱动；所述排线器20由位于其一侧的第二驱动皮带27驱动水平方向运动；所述啮合齿轮B部25由位于其一侧的第三驱动皮带28驱动转动；所述限位机构23由限位气缸29驱动，所述第一驱动皮带26、第二驱动皮带27、第三驱动皮带28均由同一台电机提供驱动力；

上述结构中，所述机架17用于承载过渡轮18、导线轮19和排线器20等所有除机架17外的其他部件，过渡轮18用于导爆索的引导和驱动，防止导爆索局部受力不均匀引起断裂，导线轮19用于引导导爆索，防止在盘卷过程中，导爆索脱离过渡轮18的卡槽，排线器20的作用是引导导爆索在设定宽度范围内均匀进行盘卷，防止局部盘卷过多；

上述盘卷机构的工作原理为：

（1）将未进行盘卷的盘卷轮10放入盘卷轮置放部22，并通过限位机构23限位；

（2）半成品导爆索在敷塑喷码单元3完成敷塑、喷码后，依次送入上述盘卷设备的过渡轮18与导线轮19上；

（3）然后再送入排线器20中，通过排线器20，在横向上来回移动，使得敷塑完成的导爆索在盘卷轮10上均匀地进行盘卷，通过第三驱动皮带28驱动啮合齿轮B部25带动盘卷轮10旋转，进行盘卷；

（4）盘卷完成后，打开啮合齿轮B部25，使得啮合齿轮B部25与盘卷轮10脱离分开，松开限位机构23，上顶气缸24升起，将盘卷轮10连同成品工业导爆索抬升起；

（5）AGV小车7进入设备，上顶气缸24向下运动，将盘卷轮10放入AGV小车7中，如图6所示，AGV小车7带着成品沿着运输轨道将产品运输送出，进行入库；

（6）另外一辆AGV小车7带着空的盘卷轮10送设备内，上顶气缸24将盘卷机顶起后，AGV小车7移动出来进入等待；

（7）上顶气缸24放下后，盘卷轮10进入盘卷工作位置，限位机构23回位，将盘卷轮10限位，啮合齿轮B部25完成啮合，通过电机驱动，带动啮合的盘卷轮10，进行下一次盘卷，如此循环；

本实施例中：所述自动入库机构的结构如图7-9所示，其中，卸料入库机构的结构如图7所示，包括摆架30，所述摆架30的顶端设置有第一卡槽31，所述摆架30的一侧左右两端对称设置有升降气缸固定座32，所述升降气缸固定座32的中间留有容纳所述AGV小车7的空间，所述升降气缸固定座32的顶端设置有用于容纳导爆索盘卷轮的第二卡槽33，还设置有与所述摆架30连接的推杆34，还包括链式传输机构35和链式传输机构35末端的转移车36；所述升降气缸固定座32安装有升降气缸37；所述推杆34由驱动电缸38驱动；

盘卷有工业导爆索成品的盘卷轮10的结构如图6所示，包括轮沿部101和卷芯部102，其中，在卷芯部102的两端设置有两组容纳凹槽，分别为位于内侧的第一凹槽b1和位于外侧的第二凹槽b2，其中，起始时，第一凹槽b1与AGV小车1的支撑架71配合；

上述自动入库机构的工作原理为：

（1）AGV小车7将盘卷设备上的盘卷有工业导爆索的盘卷轮10取下，放置到AGV小车7的支撑架71上，AGV小车7离开盘卷单元4进入成品库房旁边的卸料入库机构的升降气缸固定座32的中间；

（2）卸料入库机构启动升降气缸37，使盘卷轮10的位于外侧的第二凹槽b2与升降气缸固定座32的第二卡槽33对接，将盘卷轮10上顶后，AGV小车7与盘卷轮10分离使盘卷轮10的第一凹槽b1空出，AGV小车7离开；

（3）摆架30在驱动电缸38的驱动下，放置到盘卷轮10下方，升降气缸37向下运动，将盘卷轮10放置到摆架30的第一卡槽31上，使其第一凹槽b1与第一卡槽31对接，第二凹槽b2空出；

（4）在驱动电缸38的驱动下，摆架30向库房内侧移动，将其放置到内侧设定位置后，链式传输机构35启动，将摆架30上的盘卷轮10的第二凹槽b2卡入链式传输机构35的第三卡槽46内，盘卷轮10随着链条的转动将盘卷轮10送入转移车36，完成入库；

上述流程是基于平路入库的情形，即成品入库至图1中的第一库房51。

作为优选的实施例，考虑到在坡道运行的情况，即成品入库至图1中的第二库房52：

参见图10和图11，还包括斜坡载料机构，所述斜坡载料机构包括用于承载所述AGV小车7的载料平台39，所述载料平台39的前端设置有水平支架40，还设置有和升降轨道，所述载料平台39底部设置有与所述升降轨道配合的滚轮41，所述滚轮41之间设置有牵引滚轮42，还设置有与所述牵引滚轮42配合的牵引绳43，所述牵引绳43双向设置；所述斜坡载料机构还包括刹车单元，所述刹车单元包括位于所述的滚轮41一侧的刹车头44，以及刹车轴45和压缩弹簧46，所述刹车轴45与刹车头44轴连接，所述刹车轴45与压缩弹簧21固定连接；

刹车原理为：在牵引绳43作用下，刹车头44沿着刹车轴45转动一定的角度，远离滚轮41，从而使得斜坡载料机构能够沿着轨道上下运动；当牵引绳43发生断裂时，刹车头44在自身重力和压缩弹簧21回弹作用下，沿着刹车轴45转动，使得刹车头44快速转动到滚轮41下方，从而达到刹车作用，阻止斜坡载料机构运动。

为了保证斜坡运输的稳妥性，设置刹车单元，在牵引绳正常牵引的情况下，压缩弹簧呈压缩状态，刹车头抬起，滚轮正常在升降轨道内滚动；如果出现牵引绳损坏或者断裂，压缩弹簧回位，从而使刹车头下移，刹住滚轮不再下移，从而保证稳定性和安全性

工作原理为：

（1）当AGV小车7运行到斜坡载料机构载料平台上，电机启动通过牵引升降钢丝绳带动斜坡载料机构下降；

（2）当运行到下方时，摆架30在驱动电缸38作用下进行工作，通过前述的卸料入库机构摆动运送至库房内的链式输送机构35上，链式输送机构35上设置有第三卡槽46，当链式输送机构35转动至其第三卡槽46刚好与入库设备上的盘卷轮10的第二凹槽b2对接，盘卷轮10即卡入链式输送机构35上，并按顺序排列在链条传输机构35上；

（3）完成卸料后，斜坡载料机构带动AGV小车7向上运动，到与上面平台平齐后，AGV小车启动，沿着载料平台内的轨道进入AGV小车轨道***，返回到生产线进行下一次转运工业导爆索

整个自动化生产流程如下：

1、在药剂存放单元1将太安等药剂放入AGV小车7，四盒定量；

2、AGV小车7沿图1的第一轨道8行进，将药剂送至各各个加药单元6；

3、AGV小车7行至加药单元6后，停止，等到升降取药设备将药物去走后，并将空的药盒返回到AGV小车7上，再自行沿第一轨道8行驶回药剂存放单元1；

4、升降设备取药后，将药剂放至加药单元6和制索单元2的通道平台（两个房间之间有个贯通的窗口，窗口两侧有防爆传递窗，取药时，升降取药设备这边的传递窗先打开，将药剂放在窗口，然后关上传递窗，制索间传递窗打开，机械手取走药剂，放入制索设备中），同时关闭制索间传递窗；

5.制索完成后半成品此处；

6.盘卷机完成盘卷；

7.AGV小车7运送至成品库房（第一库房51或者第二库房52）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：包括依次设置的药剂存放单元（1）、制索单元（2）、敷塑喷码单元（3）、盘卷单元（4）和入库单元，在相邻两个制索单元（2）之间，还设置有加药单元（6）；并设置有AGV小车（7）及用于AGV小车（7）运行的AGV小车运输轨道，所述AGV小车运输轨道分为两段，分别为第一轨道（8）和第二轨道（9），其中，所述第一轨道（8）途经所述所述药剂存放单元（1）和加药单元（6），所述第二轨道（9）途经所述敷塑喷码单元（3）、盘卷单元（4）和入库单元（5），在所述加药单元（6）内设置有升降加药机构，在所述盘卷单元（4）设置有智能对接AGV的盘卷机构，在所述入库单元（5）设置有自动入库机构。

2.根据权利要求1所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：在所述AGV小车运输轨道的节点处设置有转盘（11）。

3.根据权利要求1所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述升降加药机构包括升降平台（12），所述升降平台（12）下方设置有升降机构（13），所述升降平台（12）上方设置有旋转机构（14），所述旋转机构（14）上方连接有伸缩机构（15），所述伸缩机构（15）的端部连接有夹持爪（16）。

4.根据权利要求3所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述夹持爪（16）包括相互配合的左爪（161）、右爪（162），以及驱动所述左爪（161）和右爪（162）夹紧与打开的夹持气缸（163）。

5.根据权利要求1所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述智能对接AGV的盘卷机构包括机架（17），所述机架（17）上依次设置有过渡轮（18）、导线轮（19）和排线器（20），在所述排线器（20）的一侧设置有盘卷轮（10），所述盘卷轮（10）放置于盘卷轮置放部（22）上，在所述盘卷轮置放部（22）的一侧还设置有用于对其进行限位的限位机构（23），所述限位机构（23）和盘卷轮置放部（22）下方还支承有上顶气缸（24）；所述盘卷轮（10）包括卷芯部（102）和轮沿部（101），其中，所述卷芯部（102）的一端设置有啮合齿轮A部（103），还包括与所述啮合齿轮A部（103）相互配合的啮合齿轮B部（25）。

6.根据权利要求5所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述过渡轮（18）由位于其一侧的第一驱动皮带（26）驱动；所述排线器（20）由位于其一侧的第二驱动皮带（27）驱动水平方向运动；所述啮合齿轮B部（25）由位于其一侧的第三驱动皮带（28）驱动转动；所述限位机构（23）由限位气缸（29）驱动。

7.根据权利要求1所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述自动入库机构包括摆架（30），所述摆架（30）的顶端设置有第一卡槽（31），所述摆架（30）的一侧左右两端对称设置有升降气缸固定座（32），所述升降气缸固定座（32）的中间留有容纳所述AGV小车（7）的空间，所述升降气缸固定座（32）的顶端设置有用于容纳导爆索盘卷轮的第二卡槽（33），还设置有与所述摆架（30）连接的推杆（34），还包括链式传输机构（35）和链式传输机构（35）末端的转移车（36）。

8.根据权利要求7所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述升降气缸固定座（32）安装有升降气缸（37）；所述推杆（34）由驱动电缸（38）驱动。

9.根据权利要求7所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：还包括斜坡载料机构，所述斜坡载料机构包括用于承载所述AGV小车（7）的载料平台（39），所述载料平台（39）的前端设置有水平支架（40），还设置有升降轨道，所述载料平台（39）底部设置有与所述升降轨道配合的滚轮（41），所述滚轮（41）之间设置有牵引滚轮（42），还设置有与所述牵引滚轮（42）配合的牵引绳（43），所述牵引绳（43）双向设置。

10.根据权利要求9所述的工业导爆索全流程自动化生产装置，其特征在于：所述斜坡载料机构还包括刹车单元，所述刹车单元包括位于所述的滚轮（41）一侧的刹车头（44），以及刹车轴（45）和压缩弹簧（46），所述刹车轴（45）与刹车头（44）轴连接，所述刹车轴（45）与压缩弹簧（21）固定连接。

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