CN102494567B - 无人化多规格小直径炸药自动装箱系统 - Google Patents

Abstract

一种无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，其罐装机接驳线末端接驳到输送线及预整理线，至少两段的输送线及预整理线首尾相接，高度逐渐升高，炸药药卷运送速度逐渐加速，最后一条输送线及预整理线的末端后依次接驳矢量振动排序机构、自动计数机构及多级漏斗机构，空箱自动供给线的末端接驳自动重箱输送线线，且空箱自动供给线的末端位于多级漏斗机构的正下方。本发明的优点是：实现完整、可靠并且满足行业防爆要求的自动化流水线系统结构，能完成与炸药罐装机的自动接驳及炸药药卷姿态预整理、对药卷的自动多队列排序、多通道计数、自动装箱、空箱自动缓冲式供箱、满箱自动送箱、减员节能增效的要求。

Description

无人化多规格小直径炸药自动装箱系统

【技术领域】

本发明涉及炸药药卷的生产线，特别无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，适用于水胶、乳化等炸药药卷的全自动计数装箱。

【背景技术】

随着民爆行业的迅速发展，安全、高效、节能、环保及生产场地节约化的问题越来越突出，行业对全自动的炸药生产流水线要求越来越迫切。从1996年开始，民爆行业的相关管理部门明确提出发展高效、节能、环保同时具备柔性功能的自动化生产设备。经过几年的发展，炸药生产线的前道主要设备-炸药药卷自动罐装机已经从依赖进口发展到国内研制，并且国产设备已经开始小批量装备，但是炸药生产线的后道主要设备，即多规格全自动炸药计数装箱机设备的研制长期处于空白的状态，严重影响民爆行业对安全要求的提高。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，是一种完整、可靠、连续式生产、适应多规格炸药药卷的新型设备，达到对药卷的自动排序、自动计数、自动供箱、自动装箱，同时满足多规格炸药药卷共机生产的柔性要求。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，包括炸药药卷的罐装机接驳线、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线、矢量振动排序机构、自动计数机构、多级漏斗机构；

所述罐装机接驳线的末端接驳到输送线及预整理线，所述至少两段的输送线及预整理线首尾相接，高度逐渐升高，所述炸药药卷的运送速度从罐装机接驳线开始逐渐加速，并且输送线及预整理线的运送速度也是逐渐加快，所述最后一条输送线及预整理线的末端接驳矢量振动排序机构，矢量振动排序机构之后依次接驳自动计数机构及多级漏斗机构，装炸药的空箱位于多级漏斗机构的正下方；

所述输送线及预整理线上安装有至少一个均料机构，所述均料机构包括气压杆，与气压杆的收缩轴固定在一起的摆动刀片，以及骑在所述输送线及预整理线上的导向条，所述气压杆固定在一支架上，所述摆动刀片具有左右两片，两片摆动刀片的固定端分别固定在输送线及预整理线两侧的挡板上，摆动端活动安装在导向条上，顺着导向条摆动。

本发明进一步具体为：

还包括空箱自动供给线，以及自动重箱输送线，所述空箱自动供给线的末端接驳自动重箱输送线线的起始端，并且空箱自动供给线的末端位于多级漏斗机构的正下方。

还包括备用罐装机接驳线，备用罐装机接驳线的末端接驳到输送线及预整理线。

所述炸药药卷的罐装机接驳线、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线均采用电机带动皮带传送的方式，并且传动皮带的两侧均设有挡板。

所述气压杆的主体通过螺丝锁固在一第一L型安装片的竖直侧边，第一L型安装片的水平侧边用螺丝固定安装在所述支架上，支架固定在地上或者固定在输送线及预整理线的底座上，所述气压杆的收缩轴的末端固定在一第二L型安装片的竖直侧边，第二L型安装片的水平侧边用螺丝固定安装在一调距条上，所述调距条与导向条平行，均垂直于炸药输送的方向，所述调距条的两端开设有长条形的孔，两片摆动刀片的摆动端分别开设有贯穿孔，所述导向条的水平边穿过两个贯穿孔，所述导向条两端的竖直边固定在输送线及预整理线两侧的挡板上，所述调距条的两端分别穿过位于其两侧的摆动刀片的贯穿孔，所述调距条的两端上长条形的孔横跨对应侧的摆动刀片，每一侧的长条形的孔上分别使用两个螺栓穿过，并且用对应的螺母固定，该侧的摆动刀片位于该两个螺栓之间。

所述矢量振动排序机构包括支架，安装在支架内部的振动线圈，以及安装在振动线圈上方的排序板，所述排序板受振动线圈控制做振动，所述排序板的起始端接驳最后一条输送线及预整理线的末端，末端接驳自动计数机构。

所述排序板包括依次接驳的小角度倾斜板以及大角度倾斜板，所述小角度倾斜板起始端接驳最后一条输送线及预整理线的末端，大角度倾斜板的末端接驳自动计数机构，所述排序板的上面设置有复数条凹形槽作为炸药药卷通道，凹形槽的方向与炸药运送方向一致，在所述小角度倾斜板的上方固定设置一盖板。

所述自动计数机构包括固定框架、对射式光纤头组、以及与对射式光线头组电连接的计数控制器，所述对射式光线头组固定安装在固定框架上，所述自动计数机构的前端接驳矢量振动排序机构，后端接驳多级漏斗机构。

所述对射式光纤头组包括各自成列设置的发射光纤头和接收光纤头，其中一组发射光纤头和接收光纤头组成纵向光纤组，构成纵向的光纤平面网络，另外一组发射光纤头和接收光纤头组成横向光纤组，构成横向的光纤平面网络，横向与纵向的光线平面网络，加上生产流水线上炸药药卷的行进，形成了立体扫描网络；

所述发射光纤头和接收光纤头通过光纤连接到计数控制器上的光电转换头，光电信号处理器连接到光电转换头，控制光线的发送与接收，计数控制器还包括计数算法处理器、样本数据存储区、上位系统通讯处理器，所述光电信号处理器、样本数据存储区、上位系统通讯处理器均连接到计数算法处理器，光电信号处理器处理后的计数信息传动到计数算法处理器，计数算法处理器记录、累计当前炸药药卷的长度、直径、以及炸药药卷之间的漏空距离、通过的时间，通过计算横纵外形尺寸信息、行进速度及时间信息，计算出当前通过的炸药药卷的有效长度、体积等信息，与样本数据存储区内保存的炸药药卷的样本信息做对比，比对后的结果通过上位系统通讯处理器传动到上位系统，上位系统根据接收到的计数信息统计放箱只数、剔除次品或者控制生产流水线的速度。

所述多级漏斗机构设置于计数控制器的下位，包括第一缓冲漏斗、第二缓冲漏斗以及放箱控制器；

所述第一缓冲漏斗由垂直的多个通道槽组成，每个通道槽分别对应上级计数控制器中的通道，第一缓冲漏斗的底部设有由放箱控制器控制的第一漏斗门，放箱控制器驱动第一漏斗门打开放料或者关闭暂存后续炸药药卷；

所述第二缓冲漏斗也是由垂直的多个通道槽组成，其通道槽数量及宽度与第一缓冲漏斗的底部相一致，第二缓冲漏斗的底部设有由放箱控制器控制的第二漏斗门；

所述放箱控制器包括相互连接的关门电机及上位系统通讯处理器，关门电机通过电线连接第一漏斗门及第二漏斗门，控制开关门的时间。

本发明的优点是：实现完整、可靠并且满足行业防爆要求的自动化流水线系统结构，能完成与炸药罐装机的自动接驳及炸药药卷姿态预整理、对药卷的自动多队列排序、多通道计数、自动装箱、空箱自动缓冲式供箱、满箱自动送箱、减员节能增效的要求。

【附图说明】

图1为本发明无人化多规格小直径炸药自动装箱系统组成图。

图2为本发明无人化多规格小直径炸药自动装箱系统中的均料机构的立体图。

图3为本发明无人化多规格小直径炸药自动装箱系统中的矢量振动排序机构的上端结构示意图。

图4为本发明中自动计数机构的结构原理图。

图5为本发明中多级漏斗机构的结构原理图。

图6为本发明中多级漏斗机构的侧视图。

【具体实施方式】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参阅图1，本发明多规格小直径炸药自动装箱系统包括：炸药药卷的罐装机接驳线1、备用罐装机接驳线2、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线3、矢量振动排序机构4、自动计数机构5、多级漏斗机构6、空箱自动供给线7，以及自动重箱输送线8。

所述炸药药卷的罐装机接驳线1、备用罐装机接驳线2、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线3均采用现有的电机带动皮带传送的方式，并且传动皮带的两侧均设有挡板。所述罐装机接驳线1和备用罐装机接驳线2的末端接驳到输送线及预整理线3，备用罐装机接驳线2的作用为：当罐装机接驳线1处于维修状态或者休息状态时，使用备用罐装机接驳线2运送炸药药卷。本实施例中，所述输送线及预整理线3具有三条，并且首尾相接，呈阶梯状，高度逐渐升高，这三条输送线及预整理线3也可以做成一整条呈阶梯状的输送线及预整理线。所述炸药药卷的运送速度从罐装机接驳线1开始逐渐加速，并且三条输送线及预整理线3上皮带的速度也是逐渐加快的，确保炸药药卷在输送皮带上不堵塞，不累积。所述第二条输送线及预整理线3的末端安装有均料机构9。

请参阅图2所示，所述均料机构9包括气压杆92，与气压杆92的收缩轴固定在一起的摆动刀片94，以及骑在所述输送线及预整理线3上的导向条96。所述摆动刀片94活动安装在导向条96上，顺着导向条96摆动。具体结构如下。

所述气压杆92的主体通过螺丝锁固在一L型安装片922的竖直侧边，L型安装片922的水平侧边用螺丝固定安装在支架924上，支架924固定在地上或者固定在输送线及预整理线3的底座上。所述气压杆92的收缩轴的末端固定在另一L型安装片926的竖直侧边，L型安装片926的水平侧边用螺丝固定安装在一调距条942上，所述调距条942与导向条96平行，均垂直于皮带输送的方向。所述调距条942的两端开设有长条形的孔9422。所述摆动刀片94具有左右两片，摆动刀片94的摆动方向垂直于皮带输送的方向。两片摆动刀片94的固定端分别固定在输送线及预整理线3两侧的挡板上，摆动端分别开设有贯穿孔962，所述导向条96的水平边穿过两个贯穿孔962，所述导向条96两端的竖直边固定在输送线及预整理线3两侧的挡板上。所述调距条942的两端分别穿过位于其两侧的摆动刀片94的贯穿孔962，所述调距条942的两端上长条形的孔9422横跨对应侧的摆动刀片94。每一侧的长条形的孔9422上分别使用两个螺栓穿过，并且用对应的螺母固定，该侧的摆动刀片94位于该两个螺栓之间，调整这些螺栓在长条形的孔9422上的位置，可以起到调节摆动刀片94之间距离的作用。

使用时，气压杆92工作，其收缩轴反复伸缩，带动摆动刀片94在垂直于皮带运送的方向来回摆动，从而将炸药药卷在输送皮带上平铺均匀，避免出现累积及堵塞的现象。

请同时参阅图3，所述矢量振动排序机构4包括支架42，安装在支架42内部的振动线圈（图未示），以及安装在振动线圈上方的排序板44。所述排序板44受振动线圈控制做振动。所述排序板44可以由一级、一级以上甚至多极板构成，本实施例中，所述排序板44包括依次接驳的小角度倾斜板442以及大角度倾斜板444，所述小角度倾斜板442的起始端接驳最后一条输送线及预整理线3的末端，本实施例中，接驳第三条输送线及预整理线3的末端，大角度倾斜板444的末端接驳自动计数机构5。所述排序板44的上面设置有复数条凹形槽446作为炸药药卷通道，凹形槽446的方向与皮带运送方向一致，本实施例中，所述凹形槽446有8条。所述凹形槽446可为直接在排序板44加工的凹槽，也可以是在排序板44上另外设置的格板，在所述小角度倾斜板442的上方固定设置一盖板46，防止由于排序板44的振动使炸药药卷蹦出。采用该矢量振动排序机构4，能够自动完成炸药药卷的纵向排序，排序准确，结构简单，排序速度快。

请同时参阅图4，举一个通道为例，所述自动计数机构5包括固定框架52、对射式光纤头组、以及与对射式光线头组电连接的计数控制器56。所述对射式光线头组固定安装在固定框架52上。所述自动计数机构5的前端接驳矢量振动排序机构4，后端接驳多级漏斗机构6。

所述对射式光纤头组包括各自成列设置的发射光纤头541、543和接收光纤头542、544。由发射光纤头541和接收光纤头542组成纵向光纤组，构成纵向的光纤平面网络，由发射光纤头543和接收光纤头544组成横向光纤组，构成横向的光纤平面网络，横向与纵向的光线平面网络，加上生产流水线57上炸药药卷的行进，形成了立体扫描网络。

所述发射光纤头541、543和接收光纤头542、544通过光纤连接到计数控制器56上的光电转换头561，光电信号处理器562连接到光电转换头561，控制光线的发送与接收。光电信号处理器562通过控制每个发射点不同的占空比方式，或采用串行间隔发射方式，防止光线之间的相互干扰。计数控制器56还包括计数算法处理器564、样本数据存储区565、上位系统通讯处理器566。所述光电信号处理器562、样本数据存储区565、上位系统通讯处理器566均连接到计数算法处理器564。光电信号处理器562处理后的计数信息传动到计数算法处理器564，计数算法处理器564可记录、累计当前炸药药卷的长度、直径、以及炸药药卷之间的漏空距离、通过的时间，通过计算横纵外形尺寸信息、行进速度及时间信息，计算出当前通过的炸药药卷的有效长度、体积等信息，与样本数据存储区565内保存的炸药药卷的样本信息做对比，比对后的结果通过上位系统通讯处理器566传动到上位系统，上位系统可根据接收到的计数信息统计放箱只数、剔除次品或者控制生产流水线的速度。

计数控制器56具备样本特征自动提取功能，在对一种新的尺寸的炸药药卷计数之前，须通过一定数量的炸药药卷样本，提取出的样本自动储存在样本数据存储区565，上位系统通讯处理器566同时接收上位系统的指令，实时更换当前炸药药卷规格，自动提取新的样本数据作为比对数据。

请同时参阅图5和图6，所述多级漏斗机构6设置于计数控制器56的下位，包括第一缓冲漏斗61、第二缓冲漏斗62以及放箱控制器64。

所述第一缓冲漏斗61由大体垂直的多个通道槽组成，本实施例中，配合上级流水线，该通道槽为8个，每个通道槽分别对应上级计数控制器56中的通道，各通道槽分别缓冲相应通道到达的炸药药卷。通道槽的侧壁与垂直方向一致，或者与垂直方向成5度以上的倾斜角度，可有效防止炸药药卷在通道槽中相互堆积拥挤。第一缓冲漏斗61的底部设有由放箱控制器64控制的漏斗门612，放箱控制器64驱动漏斗门612打开放料或者关闭暂存后续炸药药卷614。

所述第二缓冲漏斗62也是由大体垂直的多个通道槽组成，其通道槽数量及宽度与第一缓冲漏斗61的底部相一致。通道槽的侧壁与垂直方向一致，或者与垂直方向成5度以上的倾斜角度，可有效防止物料在通道槽中相互堆积拥挤。第二缓冲漏斗62的底部设有由放箱控制器64控制的漏斗门622。

所述放箱控制器64包括相互连接的关门电机642及上位系统通讯处理器644。关门电机642通过电线连接漏斗门612及漏斗门622，控制开关门的时间。所述漏斗门612及漏斗门622均采用旋转方式开合。

该述多级漏斗机构6的工作过程如下：

当炸药药卷614经计数控制器56计数后自由掉落入第一缓冲漏斗61，同时放箱控制器64通过上位系统通讯处理器644接收上级流水线是否有指令送达，接收的指令包括下述指令：空箱准备就绪；一级开门关门指令；二级开门指令；二级关门指令。当接收到一级开门关门指令时，计数控制器56执行第一缓冲漏斗61延时开门机制，各通道槽等到此通道中正在下落的炸药药卷掉到第一缓冲漏斗61的底部时，再执行相应通道的开门动作，开门后即执行延时关门动作，即等到此通道中缓存的炸药药卷614已经全部下落出第一缓冲漏斗61的漏斗门612底部后关门。第二缓冲漏斗62炸药药卷没有达到装箱数量之前一直处于关闭状态。由于两级式缓冲结构，第一缓冲漏斗61需考虑炸药药卷的整齐摆放，漏斗的容积往往受到限制，所以在一次完整的装箱过程中，第一缓冲漏斗61可能多次向第二缓冲漏斗62放料。当第二缓冲漏斗62中存储的炸药药卷达到装箱数量时，也即是计数控制器56通过上位系统通讯处理器644得到开门放料以及空箱准备就绪的信号后，即开门向空箱66放料。在得到第二缓冲漏斗62关门的指令后，第二缓冲漏斗62即关闭，以准备缓存下一箱的物料。

所述空箱自动供给线7，以及自动重箱输送线8均采用现有的流水线，空箱自动供给线7的末端接驳自动重箱输送线8的起始端，并且空箱自动供给线7的末端位于多级漏斗机构6的正下方。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，其特征在于：包括炸药药卷的罐装机接驳线、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线、矢量振动排序机构、自动计数机构、多级漏斗机构，所述矢量振动排序机构包括支架，安装在支架内部的振动线圈，以及安装在振动线圈上方的排序板，所述排序板受振动线圈控制做振动；

所述罐装机接驳线的末端接驳到输送线及预整理线，所述至少两段的输送线及预整理线首尾相接，高度逐渐升高，所述炸药药卷的运送速度从罐装机接驳线开始逐渐加速，并且输送线及预整理线的运送速度也是逐渐加快，最后一条输送线及预整理线的末端接驳矢量振动排序机构的排序板的起始端，排序板末端依次接驳自动计数机构及多级漏斗机构，装炸药的空箱位于多级漏斗机构的正下方；

所述输送线及预整理线上安装有至少一个均料机构，所述均料机构包括气压杆，与气压杆的收缩轴固定在一起的摆动刀片，以及骑在所述输送线及预整理线上的导向条，所述气压杆固定在一支架上，所述摆动刀片具有左右两片，两片摆动刀片的固定端分别固定在输送线及预整理线两侧的挡板上，摆动端活动安装在导向条上，顺着导向条摆动。

2.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：还包括空箱自动供给线，以及自动重箱输送线，所述空箱自动供给线的末端接驳自动重箱输送线线的起始端，并且空箱自动供给线的末端位于多级漏斗机构的正下方。

3.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：还包括备用罐装机接驳线，备用罐装机接驳线的末端接驳到输送线及预整理线。

4.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：所述炸药药卷的罐装机接驳线、至少两段的炸药药卷的输送线及预整理线均采用电机带动皮带传送的方式，并且传动皮带的两侧均设有挡板。

5.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：所述气压杆的主体通过螺丝锁固在一第一L型安装片的竖直侧边，第一L型安装片的水平侧边用螺丝固定安装在所述支架上，支架固定在地上或者固定在输送线及预整理线的底座上，所述气压杆的收缩轴的末端固定在一第二L型安装片的竖直侧边，第二L型安装片的水平侧边用螺丝固定安装在一调距条上，所述调距条与导向条平行，均垂直于炸药输送的方向，所述调距条的两端开设有长条形的孔，两片摆动刀片的摆动端分别开设有贯穿孔，所述导向条的水平边穿过两个贯穿孔，所述导向条两端的竖直边固定在输送线及预整理线两侧的挡板上，所述调距条的两端分别穿过位于其两侧的摆动刀片的贯穿孔，所述调距条的两端上长条形的孔横跨对应侧的摆动刀片，每一侧的长条形的孔上分别使用两个螺栓穿过，并且用对应的螺母固定，该侧的摆动刀片位于该两个螺栓之间。

6.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统，其特征在于：所述排序板包括依次接驳的小角度倾斜板以及大角度倾斜板，所述小角度倾斜板起始端接驳最后一条输送线及预整理线的末端，大角度倾斜板的末端接驳自动计数机构，所述排序板的上面设置有复数条凹形槽作为炸药药卷通道，凹形槽的方向与炸药运送方向一致，在所述小角度倾斜板的上方固定设置一盖板。

7.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：所述自动计数机构包括固定框架、对射式光纤头组、以及与对射式光线头组电连接的计数控制器，所述对射式光线头组固定安装在固定框架上，所述自动计数机构的前端接驳矢量振动排序机构，后端接驳多级漏斗机构。

8.如权利要求7所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：所述对射式光纤头组包括各自成列设置的发射光纤头和接收光纤头，其中一组发射光纤头和接收光纤头组成纵向光纤组，构成纵向的光纤平面网络，另外一组发射光纤头和接收光纤头组成横向光纤组，构成横向的光纤平面网络，横向与纵向的光线平面网络，加上生产流水线上炸药药卷的行进，形成了立体扫描网络；

所述发射光纤头和接收光纤头通过光纤连接到计数控制器上的光电转换头，光电信号处理器连接到光电转换头，控制光线的发送与接收，计数控制器还包括计数算法处理器、样本数据存储区、上位系统通讯处理器，所述光电信号处理器、样本数据存储区、上位系统通讯处理器均连接到计数算法处理器，光电信号处理器处理后的计数信息传动到计数算法处理器，计数算法处理器记录、累计当前炸药药卷的长度、直径、以及炸药药卷之间的漏空距离、通过的时间，通过计算横纵外形尺寸信息、行进速度及时间信息，计算出当前通过的炸药药卷的有效长度、体积信息，与样本数据存储区内保存的炸药药卷的样本信息做对比，比对后的结果通过上位系统通讯处理器传动到上位系统，上位系统根据接收到的计数信息统计放箱只数、剔除次品或者控制生产流水线的速度。

9.如权利要求1所述的无人化多规格小直径炸药自动装箱系统其特征在于：所述多级漏斗机构设置于计数控制器的下位，包括第一缓冲漏斗、第二缓冲漏斗以及放箱控制器；

所述第一缓冲漏斗由垂直的多个通道槽组成，每个通道槽分别对应上级计数控制器中的通道，第一缓冲漏斗的底部设有由放箱控制器控制的第一漏斗门，放箱控制器驱动第一漏斗门打开放料或者关闭暂存后续炸药药卷；

所述第二缓冲漏斗也是由垂直的多个通道槽组成，其通道槽数量及宽度与第一缓冲漏斗的底部相一致，第二缓冲漏斗的底部设有由放箱控制器控制的第二漏斗门；

所述放箱控制器包括相互连接的关门电机及上位系统通讯处理器，关门电机通过电线连接第一漏斗门及第二漏斗门，控制开关门的时间。

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