CN109607166B - 一种干粉灭火器自动灌装充气系统 - Google Patents

一种干粉灭火器自动灌装充气系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种干粉灭火器自动灌装充气系统，包括：供瓶装置；粉仓；电控柜；与转运输送机配合设有多条灌装充气生产线，每个灌装充气生产线包括：用于转运灭火器的挪瓶机械手；灌装机，灌装机上的灌装工位底部设有灌装秤；检重称，该检重称与灌装秤电连接；用于转运不合格灭火器的剔除输送机；用于对灭火器松粉的松粉机；用于转运合格灭火器至松粉机的松粉输送机；用于对灭火器进行旋紧充气的旋紧充气机；用于编组的编组输送机；承接编组输送机的旋紧输送机，该旋紧输送机穿过自旋紧充气机、并在旋紧充气机内部为灭火器提供多个旋紧充气工位；承接旋紧输送机输出的灭火器的导出输送机。本发明提高生产效率以及灌装、充气的质量、可靠性。

Description

一种干粉灭火器自动灌装充气系统
技术领域
本发明涉及一种干粉灭火器自动灌装充气系统，属于灭火器的自动化生产技术领域。
背景技术
国内干粉灭火器的灌装及充气大部分由人工完成，所用干粉易于分层离析，必须灌入小型粉仓，瓶体由人工搬运灌装、复检，瓶体的充气也由人工操作，各工位产品质量均由人工控制。充气压力大时容易过冲，压力小时经常充不进气，需要人工辅助松粉。该工作环境粉尘大、产品质量受员工操作技能影响较大。
为了解决上述问题，公开号为CN203428056U的中国实用新型专利公开了一种高精度灭火器干粉自动灌装设备，但该装置中多个设备位于同一生产线上，生产线上包含多个工序，各个工序耗时不同，容易出现短板效应，制约了生产效率的进一步提高；并且在该设备中，难以对产品质量进行严格控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种干粉灭火器自动灌装充气系统，充分利用系统中的各个部件，并列进行多个工序，提高生产效率；且提高该过程中的灌装、充气的质量及可靠性。
为实现上述目的，本发明采用的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，包括：
输送灭火器瓶的供瓶装置，所述供瓶装置包括转运输送机，转运输送机上设有挡瓶机构、相互配合的检测装置及推瓶机构、取瓶工位；用于存储干粉的粉仓；用于控制供电系统的电控柜；
与转运输送机配合设有多条灌装充气生产线，每个灌装充气生产线包括：
用于对灭火器进行灌装的灌装机，该灌装机设置在所述粉仓下方，并与粉仓连通，灌装机上的灌装工位底部设有灌装秤；
用于对灌装后的灭火器进行称重复检的检重称，该检重称与所述灌装秤电连接；
用于转运不合格灭火器的剔除输送机；
用于取瓶工位、灌装机、检重称、剔除输送机、松粉输送机之间转运灭火器的挪瓶机械手；
用于对灭火器松粉的松粉机；
用于转运合格灭火器至松粉机后、再转运至编组输送机的松粉输送机；
承接松粉输送机转运的灭火器、并进行重新编组后转运至旋紧输送机的编组输送机；
用于对灭火器进行旋紧充气的旋紧充气机；
承接编组输送机输出的灭火器、并将灭火器送入旋紧充气机的旋紧输送机，该旋紧输送机穿过旋紧充气机、并在旋紧充气机内部为灭火器提供多个旋紧充气工位；
承接旋紧输送机输出的灭火器的导出输送机。
工作原理：转运输送机用于将空的灭火器瓶运送至取瓶工位，在该过程中，检测装置检测不合格的灭火器瓶，然后由推瓶机构将不合格的灭火器瓶推出转运输送机，合格的灭火器瓶由挡瓶机构阻挡限位，使灭火器瓶位于取瓶工位处；取瓶工位的数量不小于充气生产线的数量，每条充气生产线至少配备一个取瓶工位；
然后由挪瓶机械手将灭火器瓶喂入灌装机进行灌装，灌装机上的灌装秤称量对灭火器瓶进行去皮重称量，干粉由粉仓进入灌装机，灌装灭火器后，再由挪瓶机械手将灭火器瓶送入检重秤进行复检，灌装秤将皮重输入至检重秤，检重秤再次对灭火器瓶中的干粉净重进行复检，不合格的由挪瓶机械手送入剔除输送机，合格灭火器放入松粉输送机，然后由松粉输送机运输至松粉机进行松粉，然后由人工对灭火器瓶装入把手、喷嘴等部件，再放入编组输送机；
编组输送机可以重新对完成灌装瓶体进行批次编组，然后转运至旋紧充气输送机，由每次一瓶的工作节拍改为每次多瓶的节拍，将同批次的多瓶灭火器同时分别一一对应同时送入旋紧充气机中的旋紧充气工位，进行把手喷水旋紧及瓶体充气，由旋紧充气输送机输出至导出输送机；由此完成干粉灭火器的自动灌装、充气工作。
在上述过程中，多条充气生产线并行，而共用同一个耗时较短的转运输送机、粉仓，且通过编组输送机，来改变工作节拍，使各个工序在时间及空间配合上得到更加科学的配制，极大的提高了生产效率。不仅如此，在灌装过程中，对灭火器瓶灌装质量多次检查，不合格产品直接通过挪瓶机械手抓取至剔除输送机，提高了质检的效率及准确度，提高了灌装的可靠性。
进一步的，所述旋紧充气机包括：定扭矩驱动头、卡爪、限位座、抱夹装置、视觉系统、浮动充气装置；所述卡爪位于所述旋紧充气工位上方、并与所述定扭矩驱动头连接，卡爪及定扭矩驱动头固定在滑块上，该滑块滑动固定在一侧的竖直导轨上、并由驱动装置驱动上下滑动，所述抱夹装置位于旋紧充气工位中部、用于夹紧及限位灭火器瓶，所述限位座与所述浮动充气装置分别位于旋紧充气工位的两侧，浮动充气装置上的充气头与灭火器上的喷嘴配合、以对灭火器进行充气，限位座与灭火器接触、以防止灭火器倾倒，用于监测灭火器上的压力表读数的所述视觉系统位于旋紧充气工位的一侧。
进一步的，所述浮动充气装置包括摆动架、固定架；摆动架上安装有面向所述旋紧充气工位中的灭火器的气缸，所述充气头安装在气缸的伸缩杆端头上，充气头的两侧设有与灭火器瓶的弧形上端面适配的导向轮，充气头与气管连接，气管上设有高压阀A；所述摆动架远离旋紧充气工位的一端上下方向铰接安装在所述固定架下方、接近旋紧充气工位一端弹性固定在固定架下方。
进一步的，所述气管上还设有储气罐，所述高压阀A位于该储气罐的出气端，在储气罐的进气端还设有高压阀B，所述视觉系统与所述高压阀A电连接、以控制高压阀A的通断。
进一步的，所述粉仓包括用于存储干粉的仓体、用于固定仓体的平台、用于称量仓体重量的称重单元，仓体安装在称重单元上。
进一步的，所述仓体上方设有通过负压收集泄漏粉尘的回尘斗。
进一步的，还包括有大袋卸料机，该大袋卸料机通过干粉提升机连通至所述仓体。
本发明完成了干粉卸料、装仓，灭火器的转运、灌装、质检、松粉、旋紧充气的全自动化，极大提高生产效率，提高了灌装、充气的质量及可靠性。
附图说明
图1是灭火器的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2中供瓶装置的俯视图；
图4是图2中粉仓的正面示意图；
图5是图2中旋紧充气机的内部结构示意图；
图6是图5中的浮动充气装置的结构示意图；
图中：
0.1、喷嘴，0.2、把手，0.3、压力表、0.4、灭火器瓶；
1、供瓶装置，1.1、转运输送机，1.2、检测装置，1.3、推瓶机构，1.4、挡瓶机构，1.5、取瓶工位；
2、粉仓，2.1、平台，2.2、仓体，2.3、称重单元；
3、挪瓶机械手；4、灌装机；5、检重秤；6、剔除输送机；7、松粉输送机；8、松粉机；9、电控柜；10、编组输送机；
11、旋紧充气机，11.1、定扭矩驱动头，11.2、卡爪，11.3、限位座，11.4、抱夹装置，11.5、视觉系统，11.6、浮动充气装置，11.6.1、导向轮，11.6.2、充气头，11.6.3、气管，11.6.4、固定架，11.6.5、摆动架，11.6.6、气缸，11.6.7、高压阀A，11.6.8、储气罐，11.6.9、高压阀B，11.7、机体；
12、旋紧输送机，13、导出输送机，14、大袋卸料机，15、干粉提升机，16、回尘斗。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
干粉灭火器成品如图1所示，灭火器包括灭火器瓶0.4、安装在灭火器瓶上的把手0.2、喷嘴0.1、压力表0.3。
如图2所示，本发明采用的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，包括：
用于向灌装机4输送灭火器瓶0.4的供瓶装置1，如图3所示，该供瓶装置1包括转运输送机1.1，转运输送机1.1上设有多组挡瓶机构1.4、相互配合的检测装置1.2及推瓶机构1.3、取瓶工位1.5；用于存储干粉的粉仓2；用于控制供电系统的电控柜9；
与转运输送机1.1配合设有多条灌装充气生产线，每个灌装充气生产线包括：
用于对灭火器进行灌装的灌装机，该灌装机设置在粉仓下方，并与粉仓连通，灌装机上的灌装工位底部设有灌装秤；用于对灌装后的灭火器进行称重复检的检重称，该检重称与灌装秤电连接；用于转运不合格灭火器的剔除输送机；用于取瓶工位、灌装机、检重称、剔除输送机、松粉输送机之间转运灭火器的挪瓶机械手；用于对灭火器松粉的松粉机；用于转运合格灭火器至松粉机后、再转运至编组输送机的松粉输送机；承接松粉输送机转运的灭火器、并进行重新编组后转运至旋紧输送机的编组输送机；用于对灭火器进行旋紧充气的旋紧充气机；承接编组输送机输出的灭火器、并将灭火器送入旋紧充气机的旋紧输送机，该旋紧输送机穿过旋紧充气机、并在旋紧充气机内部为灭火器提供多个旋紧充气工位；承接旋紧输送机输出的灭火器的导出输送机。
工作原理：如图2、图3所示，转运输送机1.1用于将空的灭火器瓶0.4运送至取瓶工位1.5，在该过程中，检测装置1.2检测不合格的灭火器瓶0.4，然后由推瓶机构1.3将不合格的灭火器瓶0.4推出转运输送机1.1，合格的灭火器瓶0.4由挡瓶机构1.4阻挡限位，使灭火器瓶0.4位于取瓶工位1.5处；取瓶工位1.5的数量不小于充气生产线的数量，每条充气生产线至少配备一个取瓶工位1.5；
然后由挪瓶机械手3将灭火器瓶0.4喂入灌装机4进行灌装，灌装机4上的灌装秤称量对灭火器瓶0.4进行去皮重称量，干粉由粉仓2进入灌装机4，灌装灭火器后，再由挪瓶机械手3将灭火器瓶0.4送入检重秤5进行复检，灌装秤将皮重输入至检重秤5，检重秤5再次对灭火器瓶0.4中的干粉净重进行复检，不合格的由挪瓶机械手3送入剔除输送机6，合格灭火器放入松粉输送机7，然后由松粉输送机7运输至松粉机8进行松粉，然后由人工对灭火器瓶0.4装入把手0.2、喷嘴0.1等部件，再放入编组输送机10；
编组输送机10可以重新对完成灌装瓶体进行批次编组，然后转运至旋紧充气输送机，由每次一瓶的工作节拍改为每次多瓶的节拍，将同批次的多瓶灭火器同时分别一一对应同时送入旋紧充气机11中的旋紧充气工位，进行把手0.2喷水旋紧及瓶体充气，由旋紧充气输送机输出至导出输送机13；由此完成干粉灭火器的自动灌装、充气工作。
在上述过程中，多条充气生产线并行，而共用同一个耗时较短的转运输送机1.1、粉仓2，粉仓2下方可以设置多个灌装机4，通过编组输送机10，来改变工作节拍，使各个工序在时间及空间配合上得到更加科学的配制，极大的提高了生产效率。不仅如此，在灌装过程中，对灭火器瓶0.4灌装质量多次检查，不合格产品直接通过挪瓶机械手3抓取至剔除输送机6，提高了质检的效率及准确度，提高了灌装的可靠性。
以往的旋紧及充气分为两个独立工序，分别在两个独立的工位上完成把手0.2旋紧及对灭火器充气的工作，增加了生产工序及设备，占用厂房空间，耗费工时。本发明为解决该问题，做了进一步的改进，如图5所示，旋紧充气机11包括：定扭矩驱动头11.1、卡爪11.2、限位座11.3、抱夹装置11.4、视觉系统11.5、浮动充气装置11.6；卡爪11.2位于旋紧充气工位上方、并与定扭矩驱动头11.1连接，卡爪11.2及定扭矩驱动头11.1固定在滑块上，该滑块滑动固定在一侧的竖直导轨上、并由驱动装置驱动上下滑动，抱夹装置11.4位于旋紧充气工位中部、用于夹紧及限位灭火器瓶0.4，限位座11.3与浮动充气装置11.6分别位于旋紧充气工位的两侧，浮动充气装置11.6上的充气头11.6.2与灭火器上的喷嘴0.1配合、以对灭火器进行充气，限位座11.3与灭火器接触，以防止在充气时，充气头11.6.2在插入喷嘴0.1中时，灭火器向后倾倒，视觉系统11.5位于旋紧充气工位的一侧、以监测灭火器上的压力表0.3读数，防止过冲；上述部件可以集中安装在机体11.7内。
其工作原理为：如图5所示，灭火器由旋紧输送机12送至旋紧充气机11的旋紧充气工位后，抱夹装置11.4抱紧灭火器瓶0.4以限制其转动，然后定扭矩驱动头11.1带动卡爪11.2旋转以对准把手0.2，然后下降、使卡爪11.2卡住把手0.2，随后定扭矩驱动头11.1转动、以带动把手0.2旋转，当旋转至额定扭矩后，停止旋转。随后抱夹装置11.4放松灭火器瓶0.4，使灭火器可以原地转动，即灭火器的位置不能移动，但是整体可以在抱夹装置11.4内转动；然后卡爪11.2通过带动把手0.2转动使瓶体旋转，旋转至喷嘴0.1的角度对准浮动充气装置11.6中的充气头11.6.2即可，然后浮动充气装置11.6为其进行充气。
现有的充气装置可能出现充气头11.6.2对不准喷嘴0.1的情况，作为本发明进一步的优化方案，如图5、图6所示，本发明中采用的浮动充气装置11.6包括摆动架11.6.5、固定架11.6.4；摆动架11.6.5上安装有面向旋紧充气工位中的灭火器的气缸11.6.6，充气头11.6.2安装在气缸11.6.6的伸缩杆端头上，并与灭火器上的喷嘴0.1配合，充气头11.6.2的两侧设有导向轮11.6.1，该导向轮11.6.1与灭火器瓶0.4的弧形上端面适配，充气头11.6.2与气管11.6.3连接，气管11.6.3上设有高压阀A11.6.7；摆动架11.6.5远离旋紧充气工位的一端上下方向铰接安装在固定架11.6.4下方、接近旋紧充气工位一端弹性固定在固定架11.6.4下方。这样设计的目的是可以使摆动架11.6.5为浮动式，即可以上下摆动；且实际中，充气头11.6.2的高度应该等于或略低于喷嘴0.1的高度，当灭火器的喷嘴0.1对准充气头11.6.2后，气缸11.6.6带动充气头11.6.2向前伸出，导向轮11.6.1首先接触灭火器瓶0.4的弧形上端面，随后带动充气头11.6.2逐渐向上摆动，使充气头11.6.2逐渐对准喷嘴0.1，导向轮11.6.1起到引导充气头11.6.2的作用，充气头11.6.2在导向轮11.6.1带动下自动调节高度准确插入喷嘴0.1充气。
为了防止对灭火器充气时过冲，使其内部压力过大而发生危险，进一步的，如图6所示，气管11.6.3上还设有储气罐11.6.8，高压阀A11.6.7位于该储气罐11.6.8的出气端，在储气罐11.6.8的进气端还设有高压阀B11.6.9，视觉系统11.5与高压阀A11.6.7电连接、以控制高压阀A11.6.7的通断。初始状态下，打开高压阀B11.6.9，高压气体进入储气罐11.6.8，储气罐11.6.8内部压力与气源压力一致且较高，然后关闭高压阀B11.6.9；当充气头11.6.2对准喷嘴0.1开始充气时，打开高压阀A11.6.7，储气罐11.6.8中的气体以高压冲入灭火器瓶0.4内，随后由于高压气体进入灭火器瓶0.4中后，高压气体的总体积变大，压力逐渐减小，从而防止对灭火器瓶0.4的过冲；视觉系统11.5通过识别压力表0.3读数来判断压力合格后，关闭高压阀A11.6.7停止充气，此后再打开高压阀B11.6.9对储气罐11.6.8进行补气，准备下次充气；由此完成充气工作。
由于粉仓2内的干粉过多或过少，均会对灌装效果产生影响；且干粉流动性好，易于分层离析，因此进一步的，如图4所示，粉仓2包括用于存储干粉的仓体2.2、用于固定仓体2.2的平台2.1、用于称量仓体2.2重量的称重单元2.3，仓体2.2安装在称重单元2.3上。通过称重单元2.3对仓体2.2称重，通过对其进行重量监测来控制仓体2.2的喂入量，保证仓体2.2内干粉落料高度稳定，进而防止干粉离析分层。
由于运输干粉、向仓体2.2喂入干粉或灌装充气工序中，很容易产生粉尘，对作业环境产生影响，进一步的，如图2，仓体2.2上方设有通过负压收集泄漏粉尘的回尘斗16，回收来的干粉直接通过回尘斗16进入仓体2.2中，再次得到利用。
为了完成粉仓2投喂干粉工序的自动化，进一步的，还包括有大袋卸料机14，该大袋卸料机14通过干粉提升机15连通至仓体2.2，整个过程封闭可控，进一步的减轻工人作业量，提高效率，控制空气中粉尘含量。
本发明完成了干粉卸料、装仓，灭火器的转运、灌装、质检、松粉、旋紧充气的全自动化，极大提高生产效率，提高了灌装、充气的质量及可靠性。

Claims (7)

1.一种干粉灭火器自动灌装充气系统，包括：
输送灭火器瓶(0.4)的供瓶装置(1)，所述供瓶装置(1)包括转运输送机(1.1)，转运输送机(1.1)上设有挡瓶机构(1.4)、相互配合的检测装置(1.2)及推瓶机构(1.3)、取瓶工位(1.5)；
用于存储干粉的粉仓(2)；用于控制供电系统的电控柜(9)；
其特征在于，与转运输送机(1.1)配合设有多条灌装充气生产线，每个灌装充气生产线包括：
用于对灭火器进行灌装的灌装机(4)，该灌装机(4)设置在所述粉仓(2)下方，并与粉仓(2)连通，灌装机(4)上的灌装工位底部设有灌装秤；
用于对灌装后的灭火器进行称重复检的检重称(5)，该检重称(5)与所述灌装秤电连接；
用于转运不合格灭火器的剔除输送机(6)；
用于取瓶工位(1.5)、灌装机(4)、检重称(5)、剔除输送机(6)、松粉输送机(7)之间转运灭火器的挪瓶机械手(3)；
用于对灭火器松粉的松粉机(8)；
用于转运合格灭火器至松粉机(8)后、再转运至编组输送机(10)的松粉输送机(7)；
承接松粉输送机(7)转运的灭火器、并进行重新编组后转运至旋紧输送机(12)的编组输送机(10)；
用于对灭火器进行旋紧充气的旋紧充气机(11)；
承接编组输送机(10)输出的灭火器、并将灭火器送入旋紧充气机(11)的旋紧输送机(12)，该旋紧输送机(12)穿过旋紧充气机(11)、并在旋紧充气机(11)内部为灭火器提供多个旋紧充气工位；
承接旋紧输送机(12)输出的灭火器的导出输送机(13)。
2.根据权利要求1所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：所述旋紧充气机(11)包括：定扭矩驱动头(11.1)、卡爪(11.2)、限位座(11.3)、抱夹装置(11.4)、视觉系统(11.5)、浮动充气装置(11.6)；所述卡爪(11.2)位于所述旋紧充气工位上方、并与所述定扭矩驱动头(11.1)连接，卡爪(11.2)及定扭矩驱动头(11.1)固定在滑块上，该滑块滑动固定在一侧的竖直导轨上、并由驱动装置驱动上下滑动，所述抱夹装置(11.4)位于旋紧充气工位中部、用于夹紧及限位灭火器瓶(0.4)，所述限位座(11.3)与所述浮动充气装置(11.6)分别位于旋紧充气工位的两侧，浮动充气装置(11.6)上的充气头(11.6.2)与灭火器上的喷嘴(0.1)配合、以对灭火器进行充气，限位座(11.3)与灭火器接触、以防止灭火器倾倒，用于监测灭火器上的压力表(0.3)读数的所述视觉系统(11.5)位于旋紧充气工位的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：所述浮动充气装置(11.6)包括摆动架(11.6.5)、固定架(11.6.4)；摆动架(11.6.5)上安装有面向所述旋紧充气工位中的灭火器的气缸(11.6.6)，所述充气头(11.6.2)安装在气缸(11.6.6)的伸缩杆端头上，充气头(11.6.2)的两侧设有与灭火器瓶(0.4)的弧形上端面适配的导向轮(11.6.1)，充气头(11.6.2)与气管(11.6.3)连接，气管(11.6.3)上设有高压阀A(11.6.7)；所述摆动架(11.6.5)远离旋紧充气工位的一端上下方向铰接安装在所述固定架(11.6.4)下方、接近旋紧充气工位一端弹性固定在固定架(11.6.4)下方。
4.根据权利要求3所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：所述气管(11.6.3)上还设有储气罐(11.6.8)，所述高压阀A(11.6.7)位于该储气罐(11.6.8)的出气端，在储气罐(11.6.8)的进气端还设有高压阀B(11.6.9)，所述视觉系统(11.5)与所述高压阀A(11.6.7)电连接、以控制高压阀A(11.6.7)的通断。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：所述粉仓(2)包括用于存储干粉的仓体(2.2)、用于固定仓体(2.2)的平台(2.1)、用于称量仓体(2.2)重量的称重单元(2.3)，仓体(2.2)安装在称重单元(2.3)上。
6.根据权利要求5所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：所述仓体(2.2)上方设有通过负压收集泄漏粉尘的回尘斗(16)。
7.根据权利要求5所述的一种干粉灭火器自动灌装充气系统，其特征在于：还包括有大袋卸料机(14)，该大袋卸料机(14)通过干粉提升机(15)连通至所述仓体(2.2)。
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