CN105083969A - 一种全自动冒口组装机及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动冒口组装机及其应用，该组装机包括机架和设置在机架上并依次衔接的供料机构、分料机构、涂油机构和出料机构；冒口从供料机构进入后进行筛选，筛选出合格的冒口送入分料机构，在分料机构内将冒口合理分配放置在分料头上，然后由机械手将冒口从分料头上抓取下来送往涂油机构内进行涂油操作，最后，涂油完成后，机械手将冒口放到出料机构内的托料板上，托料板由倍速链运出。本发明全自动冒口组装机改变了传统的人工组装冒口的生产方式，采用自动化程度较高的机器组装，使作业方式有了质的飞跃，且由机器组装获得的产品品质好，该组装机自动化程度高，提高了生产效率，可以大量的减少操作人员，节省人力物力。

Description

一种全自动冒口组装机及其应用

技术领域

本发明涉及一种全自动冒口组装机及其应用，属于民爆器材起爆具技术领域。

背景技术

起爆具是用于起爆钝感炸药或硐室大爆破的中继器爆器材。目前在国内在起爆具生产过程中，主要采用的是圆柱状的空心纸壳，生产时需人工将空心纸壳套在专用的模具上，分次注入混好的物料待产品浇注冷却成型后需要手工退模，因此生产组织人员较多，手工工序多，工艺繁琐，工人劳动强度大，费时费力，使起爆具生产的自动化、连续化程度降低，生产效率低，存在很大的安全隐患。

随着民爆产品向专业化规模化、集约化、清洁化、本质安全化方向发展，起爆具产品需求量的大大增加，这就对生产的自动化提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种全自动冒口组装机。

本发明还提供一种全自动冒口组装机的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种全自动冒口组装机，包括机架和设置在机架上并依次连接的供料机构、分料机构、涂油机构和出料机构；

所述供料机构包括供料仓、提升机、离心盘、输送带、分选装置和传输装置；所述供料仓设置在提升机的底部，提升机的顶部位于离心盘上方，所述离心盘与输送带的一端连接，输送带的另一端与所述的传输装置连接，在输送带的上方设置所述的分选装置；

所述分料机构包括左分料气缸、左光电检测、右分料气缸、右光电检测和分料顶升气缸；在所述分料顶升气缸的左右两侧设置顶升平台，所述顶升平台上对称设置两个通孔，在每个通孔内设置有贯穿顶升平台的顶头，顶头的底端与分料顶升气缸的活塞杆固定连接；所述左分料气缸和右分料气缸的活塞杆分别连接一分料头，所述分料头的一端位于顶升平台的上表面并置于两个顶头之间；在左侧顶升平台的左侧设置所述的左光电检测，在右侧顶升平台的右侧设置所述的右光电检测；所述左右两侧的顶升平台与传输装置相连；

所述涂油机构包括两个涂油油槽和夹移平台，涂油油槽位于顶升平台一侧，且两个涂油油槽分别与两个顶升平台相对应，在所述两个涂油油槽之间设置有涂油顶升气缸，涂油油槽内设置有涂油头，所述涂油头的底部与涂油顶升气缸的活塞杆相连；所述夹移平台包括二维移动装置和抓取机械手，所述二维移动装置位于涂油油槽上方，二维移动装置包括Y轴移动装置和与Y轴移动装置一端固定连接的Z轴移动装置，所述Z轴移动装置的底端固定安装所述的抓取机械手；

所述出料机构包括固定板，顶升气缸，支撑板，光轴、定位头、前阻挡气缸和后阻挡气缸；所述顶升气缸固定设置在固定板上，顶升气缸的活塞杆与支撑板固定连接，支撑板位于固定板的上方并通过四根所述的光轴进行导向，在光轴的顶端设置所述的定位头，在支撑板的两侧分别设置所述的前阻挡气缸和后阻挡气缸。

优选的，所述顶头的外形与冒口的底部相适应。此设计的优点在于，顶头的外形是仿照冒口底部的外形，当冒口被分料头拨落到通孔内时，顶头与冒口底部相接触，分料顶升气缸带动顶头将冒口顶起来，便于后续机械手的抓取。

优选的，所述分料头为一推块，所述推块的底部设置有导轨。此设计的优点在于，推块可以将冒口左右推动到通孔内，推块的一端与分料气缸的活塞杆连接，由分料气缸带动推块左右推动冒口，在其底部设置导轨，可以有效保证推块左右移动时的直线性。

优选的，所述分选装置包括分选板、分拨头、分拨气缸和导轨；所述输送带的一侧通过一缺口与所述的分选板连接，分选板位于输送带的下方，在输送带的上方设置所述的分拨头，所述分拨头一侧与分拨气缸的活塞杆连接，分拨头设置在所述的导轨上，分拨气缸及导轨固定安装在机架上。

优选的，所述供料机构还包括回料通道，所述回料通道的上端口与分选板连接，下端口与供料仓连接。此设计的好处在于，通过回料通道把被筛选出的不符合要求的冒口送回供料仓，实现再次循环作业。

优选的，所述传输装置包括两条平行设置的滑道和皮带输送机，两条滑道的一端与所述的输送带连接，另一端与皮带输送机的一端连接，皮带输送机的另一端与顶升平台连接。

优选的，所述涂油头通过连接杆与涂油顶升气缸的活塞杆固定连接。

优选的，所述二维移动装置包括Y轴伺服、Z轴伺服和Y轴机械臂，在Y轴机械臂上设置所述的Y轴伺服，Y轴伺服连接一丝杠，丝杠设置在Y轴机械臂上，所述丝杠上配合设置一滑块，所述滑块的一侧固定设置所述的Z轴伺服，Z轴伺服连接一丝杠，丝杠上配合设置一滑板，所述滑板的底端连接所述的抓取机械手。

优选的，所述抓取机械手包括四个取料夹钳，所述取料夹钳用以抓取冒口。

进一步优选的，所述取料夹钳为阶梯型夹钳，在取料夹钳的内壁上设置有优力胶。此设计的好处在于，将取料夹钳设计成阶梯型的取料夹钳，可用于抓取不同规格的起爆具冒口，另外，夹钳内壁上采用进口优力胶，避免在抓取冒口时，使冒口外观受到损伤。

优选的，所述全自动冒口组装机还包括电脑控制系统，所述电脑控制系统用以控制整个全自动冒口组装机的运行。

一种全自动冒口组装机的使用方法，过程如下：

将冒口放进供料仓，冒口随提升机进入到离心盘内，冒口在离心盘的作用下排列整齐进入到输送带，分拨头对冒口进行左右的拨动，冒口进入滑道内落入到皮带输送机上，随皮带输送机进入到分料机构内的顶升平台上；

分料头在分料气缸的作用下，将进入到顶升平台上的冒口向左右两侧分拨，使冒口落入到顶升平台上的通孔内，此时顶头将冒口顶起，二维移动装置的抓取机械手将冒口夹起后，移动到涂油机构的涂油头处，涂油顶升气缸将涂油头顶起，通过涂油头对冒口进行涂油；

涂油完成后，二维移动装置通过Y轴伺服进行移动，使抓取机械手移动到支撑板上方，此时出料机构内的顶升气缸将进入到支撑板上的托料板顶起，Z轴伺服开始工作，使抓取机械手下移，将冒口放在托料板上，然后顶升气缸落下，将托料板放在倍速链上出料。

本发明的有益效果在于：

1.本发明全自动冒口组装机，实现全自动供料、自动分料、自动取料涂油和放料、自动组装，改变了传统的人工组装冒口的生产方式，采用自动化程度较高的机器组装，使作业方式有了质的飞跃。

2.本发明全自动冒口组装机，自动化程度高，提高了生产效率，原来每班需要几个操作员来配合完成起爆具的冒口组装及压紧。一台冒口组装机可以在20秒以内完成八个，可以大量的减少操作人员，节省人力物力。

3.本发明全自动冒口组装机安全性能高，运行稳定可靠，同时，由机器进行冒口的组装相比人工组装，其提高了产品的品质，产品质量更好。

附图说明

图1a为本发明冒口组装机的主视图；

图1b为本发明冒口组装机的俯视图；

图1c为本发明冒口组装机的左视图；

图1d为本发明冒口组装机的立体图；

图2为本发明中供料机构的立体图；

图3a为本发明中分料机构的主视图；

图3b为本发明中分料机构的俯视图；

图3c为本发明中分料机构的左视图；

图3d为本发明中分料机构的立体图；

图4为本发明中涂油机构的立体图；

图5为本发明中出料机构的立体图；

其中：1、供料机构；2、分料机构；3、涂油机构；4、出料机构；101、供料仓；102、提升机；103、离心盘；104、回料通道；105、分选装置；106、输送带；107、滑道；108、皮带输送机；109、调节挡护；201、左光电检测；202、右光电检测；203、顶头；204、涂油头；205、左分料头；206、涂油油槽；207、左分料气缸；208、涂油顶升气缸；209、涂油油槽；210、右分料气缸；211、右分料头；212、分料顶升气缸；301、Z轴伺服；302、取料夹钳；303、抓取机械手；304、Y轴伺服；305、Y轴机械臂；401、前阻挡气缸；402、顶升气缸；403、定位头；404、后阻挡气缸。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种全自动冒口组装机，其整体结构如图1a、图1b、图1c和图1d所示，包括机架和设置在机架上并依次连接的供料机构1、分料机构2、涂油机构3和出料机构4；四个机构设置在机架上相互衔接，并依次作业最终实现冒口的组装。

供料机构1包括供料仓101、提升机102、离心盘103、输送带106、分选装置105、滑道107和皮带输送机108；提升机102倾斜固定安装在机架上，供料仓101设置在提升机的底部，提升机的顶部位于离心盘103上方，离心盘旋转时对进入离心盘内的冒口排列整齐并使其通过离心盘上的开口进入到输送带106上，在输送带的上方设置所述的分选装置105，输送带的另一端平行设置有两条所述的滑道107，两条滑道107与皮带输送机108一端相连；皮带输送机108的另一端与分料机构中的顶升平台连接，在皮带输送机108的两侧设置调节挡护109，防止运行过程中的冒口掉落。

具体而言，提升机102包括变频器、防爆电机、减速机及传输带，变频器用于控制传输带的运转速度，防爆电机位于提升机右下角，防爆电机前端与减速机直接相连，减速机与传输带之间用同步带连接驱动传输带运转。提升机的尺寸可调，适用所有的起爆具冒口提升，范围为：45mm到95mm。

分料机构2包括左分料气缸207、左光电检测201、右分料气缸210、右光电检测202和分料顶升气缸212；在所述分料顶升气缸212的左右两侧设置顶升平台，顶升平台上对称设置两个通孔，在每个通孔内设置有贯穿顶升平台的顶头203，顶头203的底端与分料顶升气缸212的活塞杆固定连接；左分料气缸207和右分料气缸210的活塞杆分别连接一分料头205、211，分料头的一端位于顶升平台的上表面并置于两个顶头之间；在左侧顶升平台的左侧设置所述的左光电检测201，在右侧顶升平台的右侧设置所述的右光电检测202；左右两侧的顶升平台与皮带输送机108相连；

涂油机构3包括两个涂油油槽206、209和夹移平台，涂油油槽位于顶升平台一侧，且两个涂油油槽分别与两个顶升平台相对应，在所述两个涂油油槽之间设置有涂油顶升气缸208，涂油油槽内设置有涂油头204，涂油头204的底部通过连接杆与涂油顶升气缸208的活塞杆相连；夹移平台包括二维移动装置和抓取机械手，二维移动装置位于涂油油槽上方，二维移动装置包括Y轴移动装置和与Y轴移动装置一端固定连接的Z轴移动装置，所述Z轴移动装置的底端固定安装所述的抓取机械手303。

出料机构4包括固定板，顶升气缸402，支撑板，光轴、定位头403、前阻挡气缸401和后阻挡气缸404；顶升气缸402固定设置在固定板上，固定板通过螺栓安装在机架上，顶升气缸402的活塞杆与支撑板固定连接，支撑板位于固定板的上方并通过四根所述的光轴进行导向，在光轴的顶端设置所述的定位头403，在支撑板的两侧分别设置所述的前阻挡气缸401和后阻挡气缸404。

其中，供料仓101为方形不锈钢料斗，容量为600个冒口。分选装置105包括分选板、分拨头、导轨和分拨气缸；所述输送带106的一侧通过一缺口与所述的分选板连接，分选板位于输送带的下方，分选板可以根据冒口大小进行更换，从离心盘103出来的冒口进入到输送带106上，冒口在输送带106上有正有反，当反着的冒口通过输送带106上的缺口时，依据冒口的特征和自重自动掉落到分选板上实现分选，在输送带的上方设置所述的分拨头，分拨头一侧与分拨气缸的活塞杆连接，分拨头设置在所述的导轨上，分拨气缸及导轨固定安装在机架上。通过分拨气缸带动分拨头在导轨上滑动实现左右分料，分料后的冒口进入左右两个弯曲滑道107内，在滑道107内实现180度转向后，通过皮带输送机108被运输到顶升平台上。

分料机构中的顶头203，其外形与冒口的底部相适应。该顶头203的外形是仿照冒口底部的外形设计的，当冒口被分料头拨落到通孔内时，冒口的底部正好与顶头相接触，顶头的底端垂直设置在一横向的连接杆上，连接杆与分料顶升气缸212的活塞杆固定连接，以此实现分料顶升气缸212带动顶头203将冒口顶起来，便于后续机械手的抓取。

具体地，二维移动装置还包括Y轴伺服304、Z轴伺服301和Y轴机械臂305，在Y轴机械臂305上设置所述的Y轴伺服304，Y轴伺服304连接一丝杠，丝杠设置在Y轴机械臂305上，丝杠上配合设置一滑块，滑块的一侧固定设置所述的Z轴伺服301，Z轴伺服301连接一丝杠，丝杠上配合设置一滑板，滑板的底端连接所述的抓取机械手303。

在出料机构4的两侧设置倍速链，托料板随倍速链运至出料机构时，前阻挡气缸401和后阻挡气缸404均处于落下的状态，当有一个托料板进入支撑板的上方后，此时前阻挡气缸401升起，阻挡后续的托料板进入支撑板区，将该托料板与后面的托料板相分离开，同时定位头403起到对托料板进行定位的作用，然后顶升气缸402顶起支撑板，抓取机械手303移动到托料板上方，将冒口放在托料板上，顶升气缸402落下将托料板放在倍速链上，同时前阻挡气缸401和后阻挡气缸404落下，将该托料板放行。

另外，该全自动冒口组装机还包括电脑控制系统，电脑控制系统用以控制整个全自动冒口组装机的运行，电脑控制系统放置在控制柜内。整个组装机的电路连接关系按照现有技术即可连入电脑控制系统，由电脑控制系统实现整个组装机的自动化作业。

取料Z轴伺服和取料Y轴伺服均采用日本进口三菱高端电机，运行稳定，精度高，安全可靠。涂油机构采用进口PUM材质，涂油均匀，品质保证。前阻挡气缸、后阻挡气缸和顶升气缸都采用日本进口SMC气缸，运行稳定，安全可靠，经久耐用。

实施例2：

本实施例提供一种全自动冒口组装机，结构如实施例1所述，其不同之处在于：供料机构还包括回料通道104，回料通道104的上端口与分选板连接，下端口与供料仓101连接。通过回料通道104把被筛选出的不符合要求的冒口送回供料仓101，实现再次循环作业。

实施例3：

本实施例提供一种全自动冒口组装机，结构如实施例1所述，其不同之处在于：抓取机械手303包括四个取料夹钳302，取料夹钳302用以抓取冒口。取料夹钳气缸和涂油顶升气缸都采用日本进口SMC气缸，运行稳定，安全可靠，经久耐用。

取料夹钳302为阶梯型夹钳，在取料夹钳302的内壁上设置有优力胶。将取料夹钳设计成阶梯型的取料夹钳，可用于抓取不同规格的起爆具冒口，另外，夹钳内壁上采用进口优力胶，避免在抓取冒口时，使冒口外观受到损伤。

实施例4：

一种全自动冒口组装机的使用方法，具体操作过程如下：

将冒口放进供料仓101，冒口随提升机102进入到离心盘103内，冒口在离心盘103的作用下排列整齐并通过离心盘上的开口沿输送带的一端进入到输送带106上，进入到输送带上的冒口有正有反，反着放置的冒口在通过输送带一侧的缺口时，由于冒口正向放置和反向放置时的特性和自重不同，当反向冒口通过缺口时，由于输送带一侧没有挡护，反向放置的冒口自动掉落到分选板上，而正向放置的冒口继续向前随输送带运行，当正向放置的冒口运行至分拨头位置处时，分拨头对冒口进行左右的拨动，左一个右一个分别进入到两侧滑道107内，冒口从弯曲的滑道107内180度反转后落入到皮带输送机108上，随皮带输送机108进入到分料机构内的顶升平台上；

分料头205、211在分料气缸207、210的作用下，将进入到顶升平台上的冒口向左右两侧分拨，使冒口落入到顶升平台上的通孔内，此时顶头203将冒口顶起，二维移动装置的抓取机械手303将冒口夹起后，移动到涂油机构的涂油头204处，涂油顶升气缸208将涂油头204顶起，通过涂油头204对冒口进行涂油；

涂油完成后，二维移动装置通过Y轴伺服304进行移动，使抓取机械手303移动到支撑板上方，此时出料机构内托料板随倍速链进入到支撑板上，前阻挡气缸401和后阻挡气缸404升起，顶升气缸402将进入到支撑板上的托料板顶起，Z轴伺服301开始工作，使抓取机械手303下移，将冒口放在托料板上，然后顶升气缸402落下，将托料板放在支撑板上，同时后阻挡气缸404落下放行，载有冒口的托料板随倍速链出料，出料后，后阻挡气缸404升起、前阻挡气缸401落下，后面的托料板继续进入到支撑位置，重复作业，实现持续出料。

Claims (10)

1.一种全自动冒口组装机，其特征在于，包括机架和设置在机架上并依次连接的供料机构、分料机构、涂油机构和出料机构；

所述供料机构包括供料仓、提升机、离心盘、输送带、分选装置和传输装置；所述供料仓设置在提升机的底部，提升机的顶部位于离心盘上方，所述离心盘与输送带的一端连接，输送带的另一端与所述的传输装置连接，在输送带的上方设置所述的分选装置；

所述分料机构包括左分料气缸、左光电检测、右分料气缸、右光电检测和分料顶升气缸；在所述分料顶升气缸的左右两侧设置顶升平台，所述顶升平台上对称设置两个通孔，在每个通孔内设置有贯穿顶升平台的顶头，顶头的底端与分料顶升气缸的活塞杆固定连接；所述左分料气缸和右分料气缸的活塞杆分别连接一分料头，所述分料头的一端位于顶升平台的上表面并置于两个顶头之间；在左侧顶升平台的左侧设置所述的左光电检测，在右侧顶升平台的右侧设置所述的右光电检测；所述左右两侧的顶升平台与传输装置相连；

所述涂油机构包括两个涂油油槽和夹移平台，涂油油槽位于顶升平台一侧，且两个涂油油槽分别与两个顶升平台相对应，在所述两个涂油油槽之间设置有涂油顶升气缸，涂油油槽内设置有涂油头，所述涂油头的底部与涂油顶升气缸的活塞杆相连；所述夹移平台包括二维移动装置和抓取机械手，所述二维移动装置位于涂油油槽上方，二维移动装置包括Y轴移动装置和与Y轴移动装置一端固定连接的Z轴移动装置，所述Z轴移动装置的底端固定安装所述的抓取机械手；

所述出料机构包括固定板，顶升气缸，支撑板，光轴、定位头、前阻挡气缸和后阻挡气缸；所述顶升气缸固定设置在固定板上，顶升气缸的活塞杆与支撑板固定连接，支撑板位于固定板的上方并通过四根所述的光轴进行导向，在光轴的顶端设置所述的定位头，在支撑板的两侧分别设置所述的前阻挡气缸和后阻挡气缸。

2.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述顶头的外形与冒口的底部相适应。

3.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述分料头为一推块，所述推块的底部设置有导轨。

4.如权利要求1或2所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述分选装置包括分选板、分拨头、分拨气缸和导轨；所述输送带的一侧通过一缺口与所述的分选板连接，分选板位于输送带的下方，在输送带的上方设置所述的分拨头，所述分拨头一侧与分拨气缸的活塞杆连接，分拨头设置在所述的导轨上，分拨气缸及导轨固定安装在机架上。

5.如权利要求4所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述供料机构还包括回料通道，所述回料通道的上端口与分选板连接，下端口与供料仓连接。

6.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述传输装置包括两条平行设置的滑道和皮带输送机，两条滑道的一端与所述的输送带连接，另一端与皮带输送机的一端连接，皮带输送机的另一端与顶升平台连接；

所述涂油头通过连接杆与涂油顶升气缸的活塞杆固定连接。

7.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述二维移动装置包括Y轴伺服、Z轴伺服和Y轴机械臂，在Y轴机械臂上设置所述的Y轴伺服，Y轴伺服连接一丝杠，丝杠设置在Y轴机械臂上，所述丝杠上配合设置一滑块，所述滑块的一侧固定设置所述的Z轴伺服，Z轴伺服连接一丝杠，丝杠上配合设置一滑板，所述滑板的底端连接所述的抓取机械手。

8.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述抓取机械手包括四个取料夹钳，所述取料夹钳用以抓取冒口；

所述取料夹钳为阶梯型夹钳，在取料夹钳的内壁上设置有优力胶。

9.如权利要求1所述的全自动冒口组装机，其特征在于，所述全自动冒口组装机还包括电脑控制系统，所述电脑控制系统用以控制整个全自动冒口组装机的运行。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的全自动冒口组装机的使用方法，过程如下：

将冒口放进供料仓，冒口随提升机进入到离心盘内，冒口在离心盘的作用下排列整齐进入到输送带，分拨头对冒口进行左右的拨动，冒口进入滑道内落入到皮带输送机上，随皮带输送机进入到分料机构内的顶升平台上；

分料头在分料气缸的作用下，将进入到顶升平台上的冒口向左右两侧分拨，使冒口落入到顶升平台上的通孔内，此时顶头将冒口顶起，二维移动装置的抓取机械手将冒口夹起后，移动到涂油机构的涂油头处，涂油顶升气缸将涂油头顶起，通过涂油头对冒口进行涂油；

涂油完成后，二维移动装置通过Y轴伺服进行移动，使抓取机械手移动到支撑板上方，此时出料机构内的顶升气缸将进入到支撑板上的托料板顶起，Z轴伺服开始工作，使抓取机械手下移，将冒口放在托料板上，然后顶升气缸落下，将托料板放在倍速链上出料。