CN106017233A - 一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，属于索类火工品的加工领域。主要包含以下步骤：1)导爆索进料到位后，热熔刀径向进刀贴近导爆索；2)热熔刀进刀粗调量并同步旋转一周，热熔刀再次旋转一周，机械手完成初次剥离；3)通过图像识别判断剥离是否符合要求，再决定是否进行精确剥离。本发明能实现导爆索剥离操作的自动化，通过协调热熔速度、进刀速度以及旋转速度之间的关系，能避免引爆药剂的安全事故，提高加工效率。此外，本技术通过图像识别自适应地调节精细剥离，从而保证了产品的加工质量。

Description

一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术

技术领域

本发明涉及一种索类火工品的加工技术，尤其是一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术。

背景技术

导爆索去包覆层指将导爆索端头挤塑层和编制层去除，裸露一定长度金属层的过程，去除导爆索端头包覆层是为了使内装药剂的铅管或银管外漏，给后续装配其他零件留出接口。导爆索包覆层主要是通过热熔过程取出，目前主要的操作是手工完成，这种方法比较原始，存在一些问题：

(1)热熔过程对加热的温度和加热时间要求严格，这对操作人员技能要求较高，若操作不慎会使金属圆管升温过高意外引爆药剂，造成安全事故风险；

(2)工作环境恶劣，热熔过程中会产生有毒气体，这对操作人员身体有害；

(3)手工去除包覆层的过程操作精度高，容易产生毛边，影响后续加工工序。

针对上述存在的问题，人们希望能用自动化加工工序代替原始的手工加工过程，但是相对径向进给运动精度要求较高，且对热去除温度和加热时间有严格的要求。目前，市场上暂无满足此要求的设备或仪器。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，该方法是实现导爆索去包覆层自动化加工关键技术。该方法用一把热熔刀进行剥离操作，通过固定导爆索，旋转热熔刀产生相对旋转，完成导爆索包覆层的一周的剥离，同时，热熔刀产生径向给进运动，从而完成多层包覆层的剥离，通过粗糙剥离和精细剥离两个过程以确保包覆层剥离干净。

单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术依托于导爆索剥离包覆层操作平台，该平台包括以下模块:导爆索定位模块、旋转支架模块、机械手模块、驱动电机模块，其中旋转支架模块包括外部的固定支架、电动推杆、热熔刀及温度控制器以及摄像头。

单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，它包含以下步骤：

步骤一：操作人员手工送料到位后，套筒固定导爆索；

步骤二：热熔刀进刀粗调量，同时相对导爆索旋转一周，热熔整个包覆层；

步骤三：热熔刀再次热熔导爆索一周，然后机械手剥离包覆层；

步骤四：通过图像识别判断剥离是否符合要求，若是，则完成操作，否则执行步骤五；

步骤五：热熔刀进刀微调量，同时热熔导爆索一周，机械手剥离包覆层，再图像识别若达标则完成操作，否则继续执行步骤五直至剥离达标。

本发明的有益技术效果为：本发明协调控制了热熔速度、进刀速度以及旋转速度之间的关系，能避免金属圆管升温过高意外引爆药剂的事故发生，保证了热熔加工过程的安全性；热熔刀旋转动作和进刀动作同时进行，能提高了加工效率；通过摄像头反馈回导爆索的剥离程度，自适应地调节精细剥离，从而保证了产品的加工质量。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明所述导爆索剥离包覆层操作平台系统模拟图。

图2为本发明所述导爆索剥离包覆层操作平台系统的旋转支架侧视图。

图3为本发明所述单刀剥离包覆层进刀曲线控制技术的热熔刀行进路线示意图。

图4位本发明所述单刀剥离包覆层进刀曲线控制技术的程序流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1为本发明所述导爆索剥离包覆层操作平台系统模拟图，包括以下模块：导爆索定位模块；旋转支架模块；机械手模块；驱动电机模块。其中导爆索定位模块由电动推杆和两个半金属套管组成，电动推杆带动金属套管闭合固定导爆索。机械手模块包括一个上导轨和可在上导轨上横向移动的机械手，机械手用于剥离包覆层。旋转支架模块外侧是导轨，可有电机经传动链电动旋转。

图2为本发明所述导爆索剥离包覆层操作平台系统的旋转支架模块侧视图，电动推杆和摄像头分别固定在旋转支架的内表面，这两个器件都采用电刷供电，支架的旋转的同时带动摄像头和电动推杆旋转；热熔刀固定在电动推杆上，由电动推到带动径向进刀，其温度由温度控制器(图中已省略)来控制；导爆索由金属套管固定，导爆索的圆心与旋转支架的圆心在同一点上。

图3为本发明所述单刀剥离包覆层进刀曲线控制技术的热熔刀行进路线示意图，热熔刀在完成进刀粗调量的同时相对导爆索旋转360°，从而实现对整个包覆层的热熔；然后热熔刀再相对导爆索旋转360°，实现导爆索的完全热熔。

图4位本发明所述单刀剥离包覆层进刀曲线控制技术的程序流程图，具体实现步骤如下：

(1)操作人员手动将需要剥离的导爆索从进料端送入剥离操作平台，穿过旋转支架，直到剥离标记处于热熔刀的正下方，送料到位后，金属套筒合拢，固定导爆索。

(2)剥离导爆索事件被触发，电动推杆带动热熔刀径向进刀S后停止，热熔刀贴近导爆索，机械手闭合抓紧导爆索。

(3)电机启动，带动旋转支架以恒定角速度ω开始旋转，即热熔刀以角速度ω旋转，同时，电动推杆带动热熔刀以恒定速度V径向进刀，当进刀量达到X后电动推杆停止运动，热熔刀维持旋转。

(4)当热熔刀的旋转720°时，机械手进行第一次剥离操作，完成后返回初始位置抓紧导爆索，然后检测剥离是否合格，若合格则电机停止旋转，热熔刀返回初始位置，从而结束操作，否则执行(5)。

(5)电动推杆带动热熔刀再进刀△X，电机带动旋转支架持续旋转，当旋转角度达到360°，机械手再次进行剥离操作，然后再次检测剥离是否合格，若仍然不合格，则热熔刀每旋转360°机械手都剥离一次，直到合格，若合格则电机停止旋转，热熔刀返回初始位置，从而结束操作。

进一步说明，步骤(1)中金属套筒固定导爆索，不仅可以避免在剥离过程中导爆索横向移动，还可以确保导爆索的圆心和旋转支架的圆心在同一个点上，这样可以防止在旋转过程中由于偏心差而造成的误操作。

进一步说明在整个导爆索的剥离过程中，温度控制仪控制热熔刀的温度维持220℃。

进一步说明，本发明提出的三步进刀的方案，在进料过程中，让热熔刀远离导爆索进料轨道，确保进料过程的安全；在剥离过程中，分粗调进刀和微调进刀两个过程，使得方案适合加工不同规格的导爆索。

进一步说明，本发明提出的电动推杆的进刀速度V和电机旋转角速度ω满足一定的关系，推导步骤如下：

(1)假设某温度的恒温热熔刀1秒能切割导爆索包覆层的长度为a(a经实验测得，用热熔刀切割与导爆索包覆层材质相同的挤塑层和编制层来实验)，不同规格导爆索的半径半径不同，假设最大的半径为r；

(2)考虑切割的完整性和热熔刀的使用寿命，则热熔刀的进刀速度V和旋转角速度ω应该满足V≤a并且ω*r≤a；

(3)假定热熔刀同步启动径向进刀和旋转运动，当热熔刀旋转360°时，径向进刀量刚好达到X，于是存在V与ω应该满足关系式2π/ω＝X/V，从而得到V＝(X*ω)/2π；(4)综合上述推导过程得到(X*ω)/2π≤ω*r≤a，为了使加工效率尽可能高，取ω＝a/r，于是得到热熔刀进刀速度V和旋转角速度ω应该满足：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ω}=a/r\\ V=(a*X)/(2\mathrm{\π}*r)\end{array}\right.$

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，其基本特征如下：

1)送料到位后，套筒固定导爆索；

2)热熔刀进刀粗调量并同步旋转一周，热熔刀再次热熔导爆索一周，机械手剥离包覆层；

3)通过图像识别判断导爆索剥离质量，决定是否进刀微调量，进行精确剥离。

2.如权利要求1所述的单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，特征1)中所述的套筒固定导爆索，既能使导爆索与旋转支架的圆心在同一点上，不存在偏心差；又能防止导爆索在剥离过程中产生轴向移动。

3.如权利要求1所述的单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，其特征2)中完成初步进刀的具体实现方法如下：剥离导爆索事件被触发，热熔刀径向进刀S后停止，贴近导爆索，机械手闭合抓紧导爆索。热熔刀旋转动作和进刀动作同时启动，以角速度ω＝a/r旋转，电动推杆以线速度V＝(a*X)/(2π*r)径向进刀，进刀量达到X后停止。热熔刀再次旋转360°，机械手迅速启动并且剥离导爆索，然后返回初始位置抓紧导爆索。

4.如权利要求1所述的单刀剥离导爆索的进刀曲线控制技术，其特征3)具体实现方法如下：通过摄像头采集回导爆索的状况，利用算法分析导爆索剥离是否符合要求，若符合则热熔刀停止旋转；否则热熔刀再次进刀△X，并且当旋转角度达360°时，机械手剥离一次，再次进行图像识别，如果不合格热熔刀旋转360°时再次，直至剥离合格则热熔刀停止旋转。