CN103528446B - 一种组合烟花的自动成排装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合烟花的自动成排装置，该装置包括储存多个烟花筒的下料斗，下料斗出口设有使烟花筒逐个下落的第一落料控制机构；所述下料斗下方设置承接下落烟花筒的接料盘，接料盘上设有烟花筒定位机构承接下落的烟花筒并使之按照下落位置定位不动；所述接料盘设有位移驱动机构驱动接料盘直线往复平移；各工作机构在控制系统作用下按照工作程序协调工作。其优点在于排筒方便准确灵活，不受烟花筒规格的限制，可以满足所有不同间距、规格的直立纸筒的排筒需要；设备工作稳定，无需人工干预；生产效率高。

Description

一种组合烟花的自动成排装置

技术领域

本发明涉及组合烟花的自动化加工设备，尤其是一种将若干烟花筒组合成筒排的自动化加工装置。

背景技术

组合烟花行业内也称地面礼花或地礼。通常由若干纸质筒先连接成单排纸筒（简称筒排），若干筒排再组装成形，如矩形体、圆柱体、棱柱体、扇型体等等，纸质筒内腔装置发射药物和效果件，由引线点燃。目前实际生产中该工序都是手工完成，其工作效率低，劳动强度大，用工数量大，生产成本高。

同时，主要由于全球不同市场的产品的强制性规范不同，导致筒排的多样化：第一、单排纸筒的形状有14种，（见下表）：

其中美国消费类地礼产品中，200克药量以上500克药量以内的产品单筒之间必须有半英寸（127mm）以上间距，这类型产品的单排纸筒的形状以<2><3><4><5>为主，其中<2>最多，并且这类型产品是美国市场主打产品。台湾市场以6发，9发，12发，20发的产品为主，成型产品规格大都为13x13x12cm，所以必须做成纸筒与纸筒之间有间距。

第二，常用纸筒的参数：不同的内径8种：10mm，12mm，15mm，18mm，20mm，22mm，25mm，30mm；外径根据纸筒厚度（1.5-3.5mm）相应增加;10种不同高度:100mm,120mm,125mm,150mm,175mm,200mm,225mm,250mm,280mm,300mm。可算出不同的纸筒规格有80种

第三、单排纸筒的个数：根据产品药量大小，造型来订，3-20个为常用数值。相同药量内径越小纸筒个数越多，内径越大纸筒个数越少。单排纸筒的个数不同的规格有18种。

根据不同的纸筒规格80种，单排纸筒的个数18种，单排纸筒的形状14种,来进行数学排列，可排出20160种不同的产品，市场销售的比较多的大概1500-2000款产品。故而自动化设备要完成如此多的规格调整，以满足产品要求，其难度相当大。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种将若干烟花筒组合成筒排的自动化加工装置。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，该装置包括储存多个烟花筒的下料斗，下料斗出口设有使烟花筒逐个下落的第一落料控制机构；所述下料斗下方设置承接下落烟花筒的接料盘，接料盘上设有烟花筒定位机构承接下落的烟花筒并使之按照下落位置定位不动；所述接料盘设有位移驱动机构驱动接料盘直线往复平移；各工作机构在控制系统作用下按照工作程序协调工作。

采用上述技术方案，所述逐个下落是指每次只落下一个烟花筒。位移驱动机构的作用在于使下料斗出口和接料盘之间产生相对位移，接料盘在承接一个烟花筒后，接料盘平移一定距离再承接下一个烟花筒，该平移距离的大小由烟花筒的直径和两个烟花筒之间的间距所决定。所述控制系统采用工业控制计算机（单片机、可编程逻辑控制器或PLC等）。

排筒过程中一直呈躺倒平放状态的多个烟花筒，按照需要形式单排排列并稳定地置于接料盘上，再通过传送带、机械手或人工等方式送至下一环节进行后续加工。其有益效果在于，排筒方便准确灵活，不受烟花筒规格的限制，可以满足所有不同间距、规格的直立纸筒的排筒需要；设备工作稳定，无需人工干预；生产效率高。

优选地，所述第一落料控制机构包括下料斗出口下方的烟花筒承置台，还包括将烟花筒承置台上的烟花筒逐个推落的推动机构。利用烟花筒体的自重使其落至烟花筒承置台上，再通过推动机构使其下落，推动一次下落一个，其优点在于，便于控制系统计算烟花筒的个数实现程序化精确控制调整；并便于在需要时停止下落（如下述烟花筒通道承接了一个筒排所需数量的烟花筒后发生旋转时）；而且结构简单，工作稳定，使用维护方便。所述推动机构可采用气缸、电机等驱动以实现程序化精确控制调整；也可以与装置上的其他运动部件设置联动关系，完成推筒动作。

为了满足扇形、W型、V型等排筒方式的需要，改进地，所述下料斗出口和接料盘之间设有一个竖向装置的烟花筒通道，若干烟花筒在该通道内逐个依次叠放排列，该通道具有位于上方承接下落烟花筒的接料口，还具有位于下方的落料口，落料口设有使烟花筒依次逐个下落的第二落料控制机构；所述烟花筒通道设有竖向的旋转轴，所述烟花筒通道在转角驱动机构的带动下以所述旋转轴为中心转动。

在扇形、W型、V型等排筒方式中，各烟花筒之间不再仅仅是平行并列关系，而是相互间有一定的倾斜夹角（发射偏斜角）。采用上述改进方案，烟花筒通道自下料斗承接了一定数量（如一个筒排所需数量的烟花筒）的烟花筒后，按照设定旋转一个角度，第二落料控制机构启动，放下一个烟花筒，使得该烟花筒按照需要摆放在接料盘上；然后接料盘在位移驱动机构的作用下平移至下一个接料位置，此时如果烟花筒要改变摆放角度，则烟花筒通道再次按照设定旋转一个角度，然后放下另一个烟花筒；如果烟花筒不要改变摆放角度，则直接放下另一烟花筒，如此反复工作，直至一个筒排按需要摆放好。可见，该改进的技术方案可满足不同规格的纸筒、不同单排纸筒发数、不同单排纸筒的形状所需造型的定形功能，达到这些功能便满足了世界各地产品单排造型的不同要求。

所述转角驱动机构可以采用驱动装置（电机或气缸直接作用或通过传动机构）作用于烟花筒通道上进行推、拉等动作而实现，也可以带动旋转轴（如电机转轴联接旋转轴）旋转而实现。作为本改进的一种优选，所述转角驱动机构包括可伸缩的联接件，该连联接件一端设有装置在滑槽或导轨上的滑块，滑块连接转角驱动电机或气缸，并在其驱动下沿滑槽或导轨平移；联接件另一端连接在烟花筒通道上。只需要控制滑块的平移距离即可方便地控制烟花筒通道的旋转角度，实现程序化精确控制调整。

优选地，所述的竖向的烟花筒通道为扁平状通道，该通道两侧壁夹持位于其内腔的若干烟花筒，使烟花筒在该通道内逐个依次叠放排列。其优点在于利用通道的自然形状实现通道内的烟花筒有序叠放，简单高效。进一步地，所述烟花筒通道设有内腔大小调节机构。以适应不同规格的烟花筒。

所述第一与第二落料控制机构可以采用相同或类似的结构。优选地，所述第二落料控制机构包括落料驱动件和联动的封口件和阻挡件；封口件位于落料口下方，封口件在落料驱动件的作用下打开或封闭落料口；阻挡件位于封口件上方，在封口件打开落料口时，阻挡件封闭底端烟花筒上方的烟花筒通道。所述底端烟花筒是指位于烟花筒通道底端、在封口件打开落料口时下落至接料盘的那个烟花筒。其优点在于机构简单而工作高效可靠。该机构同样可以用于第一落料控制机构。

优选地，所述接料盘的位移驱动机构包括位移驱动电机、滑槽或导轨，所述接料盘装置于滑槽或导轨上，位移驱动电机连接接料盘并驱使接料盘沿滑槽或导轨平移。其优点在于便于位移距离的精确控制。

所述接料盘可以采用固定式的定位机构，如在接料盘上按照既定筒排形状预设若干置放烟花筒的定位凹槽，一种形状、规格的筒排对应设置一个接料盘。也可以采用其他满足筒排定位需要的形式。优选地，所述接料盘的烟花筒定位机构具有定位调节元件：包括平行设置在接料盘上的两条定位槽，定位槽内装置若干可沿定位槽移动调整位置的定位件（销柱、卡槽等）。分别处于两条定位槽上的定位件，可以确定一个烟花筒的摆放姿态（两点确定一条直线）。故而只需调整定位件的位置，即可灵活方便地按照需要调整烟花筒的定位位置。避免了使用固定式定位机构需要根据产品规格制作多种接料盘的弊端，避免了设备零件更换等麻烦。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明具体实施例1整体结构示意图（包括下料斗，正视图）；

图2为本发明具体实施例1整体结构示意图（不包括下料斗，立体视图）；

图3为本发明具体实施例1排筒工作流程示意图；

图4为本发明具体实施例1接料盘结构示意图（俯视图）；

图5为直立纸筒无间距方式的筒排在接料盘上的排布结构示意图；

图6为直立纸筒有间距方式的筒排在接料盘上的排布结构示意图；

图7为扇型筒排在接料盘上的排布结构示意图；

图8为W型筒排在接料盘上的排布结构示意图；

图9为V型筒排在接料盘上的排布结构示意图；

图10为实施例2整体结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见附图1-9，反映本发明的一种具体结构，该机型能够加工纸筒间有间距或无间距的直立、扇形、W型、V型等排筒方式的筒排。

所述组合烟花的自动成排装置包括储存多个烟花筒1的下料斗100，所述下料斗100的底部102向出口101倾斜，并使各个烟花筒1沿出口101依次下落；所述出口101下方设有烟花筒承置台103和横向推动气缸104构成第一落料控制机构。利用烟花筒体1的自重使其趋向出口101并逐个落至烟花筒承置台103上，横向推动气缸104将其逐个推入下方的通道200内。横向推动气缸104的工作次数即代表下落的烟花筒1个数，便于控制系统计算烟花筒1的个数实现程序化精确控制调整。

所述下料斗100的出口101和接料盘300之间设有一个扁平状的竖向烟花筒通道200，通道200两侧壁夹持其内的若干烟花筒1，使烟花筒1在该通道200内逐个依次叠放排列。该通道200具有位于上方承接下落烟花筒的接料口201，与烟花筒承置台103衔接，还具有位于下方的落料口202，落料口202设有使烟花筒1依次逐个下落的第二落料控制机构。

所述第二落料控制机构包括落料驱动气缸203和联动的封口件204和阻挡件205，封口件204位于落料口202下方，在落料驱动气缸203的作用下封闭或打开落料口202，阻挡件205位于封口件204上方，在封口件204打开落料口202时封闭底端烟花筒A206上方的烟花筒通道200，在封口件204封闭落料口202时打开底端烟花筒A206上方的烟花筒通道。具体地，当封口件204打开落料口202下落底端烟花筒A206时，阻挡件205同样在落料驱动气缸203的作用下压在烟花筒B207的侧壁（也可以插入烟花筒B207的下方），阻止底端烟花筒A206之上的其他烟花筒下落，当封口件204关闭落料口202时，阻挡件205在落料驱动气缸203的作用下复位使得其他烟花筒下落。阻挡件205套在弹簧内构成缓冲装置，以避免对烟花筒B207造成破坏。（所述逐个下落是指每次只落下一个烟花筒,如烟花筒A206）

所述烟花筒通道200设有竖向的旋转轴208，所述烟花筒通道200在转角驱动机构的带动下以所述旋转轴208为中心转动。所述转角驱动机构包括可伸缩的联接件209，该连联接件209一端设有装置在导轨210内的滑块211，滑块211连接转角驱动伺服电机212并在其驱动下沿导轨210平移；连联接件209另一端连接在烟花筒通道200上（连接点的较好选择是旋转轴208的相对侧，如图。但也可以选择烟花筒通道200的其他部位）。滑块211在导轨210内移动时，联接件209带动烟花筒通道200以所述旋转轴208为中心旋转一定角度，并根据旋转轴208和滑块211之间的距离远近进行伸缩（折叠或展开）调整。

只需要控制滑块211的平移距离即可方便地控制烟花筒通道200的旋转角度，实现程序化精确控制调整。如果是用于加工直立纸筒构成的筒排，纸筒间没有夹角，则不需要旋转。

所述烟花筒通道200的下方设置承接下落烟花筒的接料盘300，接料盘300上设有烟花筒定位机构承接下落的烟花筒1并使之按照下落位置定位不动；所述烟花筒定位机构具有定位调节元件：包括平行设置在接料盘300上的两条定位槽301，定位槽301内装置若干可沿定位槽301移动调整位置的定位销柱302。沿定位槽301还可以设置刻度线303，以便于确定定位销柱302的位置。所述接料盘300设有位移驱动电机401，接料盘300装置于丝杆导轨402上，位移驱动电机401连接接料盘300并驱使接料盘300沿丝杆导轨402平移，使得落料单元和接料盘300之间产生相对位移。接料盘300在承接一个烟花筒1后，产生所述相对位移再承接下一个烟花筒1。

该装置的控制系统采用可编程逻辑控制器（PLC），对各工作机构进行检测和控制，使之按照预定程序协调工作。

实施例2：参见图10，所述组合烟花的自动成排装置包括储存多个烟花筒的下料斗501，下料斗出口设有使烟花筒逐个下落的第三落料控制机构；所述下料斗501下方设置承接下落烟花筒的接料盘503，接料盘503上设有烟花筒定位机构（包括定位槽和定位销柱504）承接下落的烟花筒并使之按照下落位置定位不动；所述接料盘503设有位移驱动机构505驱动接料盘503直线往复平移；各工作机构在控制系统作用下按照工作程序协调工作。本例中所述下料斗的第三落料控制机构和实施例1中所述的第一落料控制机构相同，不同之处在于，没有设置烟花筒通道及其相关部件，烟花筒承置台502直接和接料盘503衔接。该机型只能加工纸筒间有间距或无间距的直立排筒方式的筒排。其余均与实施例1中的对应机构相同，不再赘述。

本发明描述的上述实施方式仅是为了清楚地说明本发明的技术方案，而不能理解为对本发明做出任何的限制。本发明多个部分的具体结构具有公知的多种替代方式和变形，在不脱离本发明实质意义的前提下，均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，该装置包括储存多个烟花筒的下料斗，下料斗出口设有使烟花筒逐个下落的第一落料控制机构；所述下料斗下方设置承接下落烟花筒的接料盘，接料盘上设有烟花筒定位机构承接下落的烟花筒并使之按照下落位置定位不动；所述接料盘设有位移驱动机构驱动接料盘直线往复平移，位移驱动机构使下料斗出口和接料盘之间产生相对位移，接料盘在承接一个烟花筒后，接料盘平移一定距离再承接下一个烟花筒，该平移距离的大小由烟花筒的直径和两个烟花筒之间的间距所决定；各工作机构在控制系统作用下按照工作程序协调工作。 

2.如权利要求1所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述第一落料控制机构包括下料斗出口下方的烟花筒承置台，还包括将烟花筒承置台上的烟花筒逐个推落的推动机构。 

3.如权利要求1所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述接料盘的位移驱动机构包括位移驱动电机、滑槽或导轨，所述接料盘装置于滑槽或导轨上，位移驱动电机连接接料盘并驱使接料盘沿滑槽或导轨平移。 

4.如权利要求1所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述接料盘的烟花筒定位机构具有定位调节元件：包括平行设置在接料盘上的至少两条定位槽，定位槽内装置若干可沿定位槽移动调整位置的定位件。 

5.如权利要求4所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，沿所述定位槽设置刻度线。 

6.如权利要求1-5任一项所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述下料斗出口和接料盘之间设有一个竖向装置的烟花筒通道，若干烟花筒在该通道内逐个依次叠放排列，该通道具有位于上方承接下落烟花筒的接料口，还具有位于下方的落料口，落料口设有使烟花筒依次逐个下落的第二落料控制 机构；所述烟花筒通道设有竖向的旋转轴，所述烟花筒通道在转角驱动机构的带动下以所述旋转轴为中心转动。 

7.如权利要求6所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述转角驱动机构包括可伸缩的联接件，该联接件一端设有装置在滑槽或导轨上的滑块，滑块连接转角驱动电机或气缸，并在其驱动下沿滑槽或导轨平移；联接件另一端连接在烟花筒通道上。 

8.如权利要求6所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述的竖向的烟花筒通道为扁平状通道，该通道两侧壁夹持位于其内腔的若干烟花筒，使烟花筒在该通道内逐个依次叠放排列。 

9.如权利要求8所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述烟花筒通道设有内腔大小调节机构。 

10.如权利要求6所述的一种组合烟花的自动成排装置，其特征在于，所述第二落料控制机构包括落料驱动件和联动的封口件和阻挡件；封口件位于落料口下方，封口件在落料驱动件的作用下打开或封闭落料口；阻挡件位于封口件上方，在封口件打开落料口时封闭底端烟花筒上方的烟花筒通道，在封口件封闭落料口时打开底端烟花筒上方的烟花筒通道。