CN110449855A - 全自动导弹发动机装配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动导弹发动机装配装置，包括药柱、壳体和调整垫，包括桁架和工作台，所述工作台上设置有至少一个用于放置调整垫的凸台、用于放置药柱的卡盘和可在凸台上方与卡盘上方往复运动的转运机构，所述卡盘上方设置有与桁架连接的机械手，所述机械手包括水平气缸、连接在水平气缸之间的两个抓手和设置在水平气缸上可驱动抓手在竖直方向上做往复运动的动力装置，所述动力装置与桁架固定连接，卡盘可对放置到其上的药柱进行夹紧或松开；动力装置可驱动抓手和水平气缸在竖直方向上同步作往复运动，在本发明调整垫的安装过程中，全部由设备完成，完全实现了人机分离，自动化程度高，提高了生产效率，降低了安全隐患。

Description

全自动导弹发动机装配装置
技术领域
本发明涉及导弹发动力技术领域，尤其是一种用于固体导弹发动机调整垫安装的全自动导弹发动机装配装置。
背景技术
导弹推进系统是根据作用力等于反作用力的原理，推进系统向导弹飞行的反方向喷射工质，产生推力推动导弹运动。导弹推进系统利用反作用原理为导弹飞行提供动力源的装置，亦称动力装置。它通常由喷气发动机和推进剂供应系统两大部分组成，喷气发动机分为导弹发动机和空气喷气发动机两大类。导弹发动机携带氧化剂和燃烧剂，适用于在大气层外飞行的导弹，通常有固体导弹发动机、液体导弹发动机和固液导弹发动机。固体导弹发动机用固态物质作为推进剂的火箭发动机，通常由壳体、药柱、盖子、喷管、点火装置和推力终止装置等组成。
固体导弹发动机在调整垫安装的工序中，主要是将调整垫安装到壳体与药柱之间，由于每个壳体与药柱之间的间隙并是统一，因此需要选择不同厚度的调整垫。而且会出现安装一个调整垫后，药柱与壳体之间的间隙仍不合格，还需要继续加装调整垫，待调整垫安装完后再进入下一工序。目前，上述调整垫安装的整个过程主要是通过人工方式或人工配合简易设备的方式进行安装。因此，自动化程度低，生产效率低，费时费力，导致生产的成本居高不下，且导弹发动机装配过程中有火工品装配，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明为解决传统调整垫人工装置劳动强度大、效率低和安全隐患大的技术问题是提供一种用于固体导弹发动机调整垫安装的全自动导弹发动机装配装置。
本发明所采用的技术方案是：全自动导弹发动机装配装置，包括药柱、壳体和调整垫，包括桁架和工作台，所述工作台上设置有至少一个用于放置调整垫的凸台、用于放置药柱的卡盘和可在凸台上方与卡盘上方往复运动的转运机构，所述卡盘上方设置有与桁架连接的机械手，所述机械手包括水平气缸、连接在水平气缸之间的两个抓手和设置在水平气缸上可驱动抓手在竖直方向上做往复运动的动力装置，所述动力装置与桁架固定连接。卡盘可对放置到其上的药柱进行夹紧或松开，分度台可驱动卡盘旋转；两个抓手分别于水平气缸的两个活塞杆连接，水平气缸伸缩带动两个抓手对药柱进行夹紧或松开；动力装置可驱动抓手和水平气缸在竖直方向上同步作往复运动。机械手将药柱抓放到卡盘上，卡盘对药柱进行夹紧，转运机构可将凸台上的调整垫运送到卡盘上的药柱上，然后机械手再将壳体安装到药柱表面，以此完成调整垫的安装。在本发明调整垫的安装过程中，全部由设备完成，完全实现了人机分离，自动化程度高，提高了生产效率，降低了安全隐患。
进一步的是，所述转运机构包括与工作台依次连接的立柱、摆动气缸、连接板、升降气缸和吸盘，所述吸盘布置在凸台的上方，所述摆动气缸可驱动连接板、升降气缸和吸盘在水平方向同步进行旋转，所述升降气缸可驱动吸盘在竖直方向做往复运动。转运机构可将凸台上的调整垫运送到卡盘上的药柱上，结构简单、操作方便、自动化程度高。
进一步的是，所述卡盘上设置有支撑座，药柱放置到卡盘上的支撑座上，轴承座用于承载药柱。
进一步的是，在所述支撑座下方的卡盘内还布置有位移传感器。位移传感器可在卡盘内伸缩，药柱放置到支撑座上，壳体放置到位移传感器上，壳体在下压的过程中，位移传感器随壳体向下运动，当壳体内壁的顶部与药柱接触后，停止下压，此时位移传感器下降的距离就是壳体内壁顶部到药柱顶部的距离，也就是所需加装调整垫的厚度。因此，位移传感器可自动测出壳体内壁顶部到药柱顶部的距离，以方便加装合适的调整垫。
进一步的是，所述工作台上还设置有分度台，卡盘通过分度台与工作台连接，所述分度台可驱动卡盘转动，进而方便对药柱的转运。结构简单、自动化程度高。
进一步的是，所述卡盘为气动三爪卡盘，气动三抓卡盘内设置有气缸，气缸伸缩可带动三爪卡盘的三个爪进行伸缩，以完成对卡盘上物品的抓紧和松开，结构简单，成本低。所述气动三爪卡盘的抓紧力为200N～300N。通过长期实践，一方面该范围的抓紧力能对药柱进行抓紧固定，另一方面又不会损伤到药柱。
进一步的是，所述动力装置为电缸，所述电缸包括伺服电机和丝杆，所述伺服电机通过丝杆与水平气缸连接。气缸主要是在伸和缩两个极限位置之间进行连续性的动作，而电缸能伸缩范围内的任意位置进行停靠，相比于气缸而言，本发明选用电缸可更好的驱动抓手对药柱和壳体的抓取。
进一步的是，丝杆穿过所述水平气缸，丝杆可相对于水平气缸进行伸缩，所述丝杆端部设置有限位压块，限位压块可防止丝杆滑出水平气缸。一方面，限位压块可对丝杆起到限位作用，在动力装置伸缩的过程中可带动水平气缸和抓手同步进行伸缩，另一方面，在抓手接触到壳体后，丝杆还可继续向下运动，驱动限位压块可对壳体施压，方便位移传感器对壳体和药柱的间隙进行测量。
进一步的是，所述抓手内壁设置有硅橡胶垫，避免损伤被夹取物。
进一步的是，所述工作台上设置有转盘和驱动转盘转动的回转气缸，转盘通过回转气缸与工作台连接，所述凸台设置在转盘上，所述凸台为八个且以转盘中心呈圆周分布。回转气缸可驱动转盘相对于工作台旋转，多个凸台可存放多个不同厚度的调整垫，可转动的转台可将合适的调整垫转动到转运机构的吸盘下方，方便吸盘吸取，以满足不同壳体与药柱之间的间隙所需，大大提高了装置的通用性。
本发明的有益效果是：
1、本发明的全自动导弹发动机装配装置完全实现了人机分离，自动化程度高，提高了生产效率，降低了安全隐患，且结构简单、操作方便。
2、转盘和布置在转盘上的多个凸台可存放多个不同厚度的调整垫，以满足不同壳体与药柱之间的间隙所需，大大提高了装置的通用性。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图。
图2是本发明调整垫装配的局部剖视图。
图3是分度台的结构示意图。
图4是转盘与工作台的连接示意图。
图5是本发明实施例二的结构示意图。
图中标记为：
1、桁架；
2、工作台；201、转盘；202、分度台；203、卡盘；204、回转气缸；
2011、凸台；
2021、转轴；2022、第一同步带轮；2023、同步带；2024、第二同步带轮；2025、减速器；2026、第二伺服电机；2027、轴承；2028、轴承座；2029、壳体；
2031、支撑座；2032、位移传感器；
301、水平气缸；302、抓手；
4、动力装置；401、丝杆；402、限位压块；
501、立柱；502、摆动气缸；503、连接板；504、升降气缸；505、吸盘；
6、药柱；7、壳体；8、调整垫。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例一
如图1～图3所示，本发明的全自动导弹发动机装配装置，包括药柱6、壳体7和调整垫8，包括桁架1和工作台2，所述工作台2上设置有至少一个用于放置调整垫8的凸台2011、用于放置药柱6的卡盘203和可在凸台2011上方与卡盘203上方往复运动的转运机构，所述卡盘203上方设置有与桁架1连接的机械手，所述机械手包括水平气缸301、连接在水平气缸301之间的两个抓手302和设置在水平气缸301上可驱动抓手302在竖直方向上做往复运动的动力装置4，所述动力装置4与桁架1固定连接；所述转运机构包括与工作台2依次连接的立柱501、摆动气缸502、连接板503、升降气缸504和吸盘505，所述吸盘505布置在凸台2011的上方，所述摆动气缸502可驱动连接板503、升降气缸504和吸盘505在水平方向同步进行旋转；所述升降气缸504可驱动吸盘505在竖直方向做往复运动；所述卡盘203上设置有支撑座2031；在所述支撑座2031下方的卡盘203内还设置有位移传感器2032；所述卡盘203为气动三爪卡盘；所述气动三爪卡盘的抓紧力为250N；所述动力装置4为电缸，所述电缸包括第一防爆伺服电机(图中未示出)和丝杆401，所述第一防爆伺服电机通过丝杆401与水平气缸301连接；丝杆401穿过所述水平气缸301，丝杆401可相对于水平气缸301进行伸缩，所述丝杆401端部设置有限位压块402，限位压块402可防止丝杆401滑出水平气缸301；所述抓手302内壁设置有硅橡胶垫；
如图3所示，所述分度台202包括壳体2029和设置在壳体2029内的转轴2021，所述转轴2021一端与卡盘203连接，另一端依次通过第一同步轮2022、同步带2023、第二同步带轮2024、减速器2025与第二伺服电机2026连接，所述转轴2021依次通过轴承2027和轴承座2028与壳体2029连接。所述第二伺服电机2026可驱动转轴2021相对于壳体2029转动，进而驱动卡盘203转动。
所述气动三爪卡盘为现有技术中比较常见的一种抱紧机构，主要是利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，以完成对卡盘上物品的抓紧和松开。
实施例二
如图4和图5所示，本实施例是在实施例一的基础上作出发进一步改进，在所述工作台2上设置有转盘201和驱动转盘201转动的回转气缸204，转盘201通过回转气缸204与工作台2连接，所述凸台2011设置在转盘201上，所述凸台2011为八个且以转盘201为中心呈圆周分布；回转气缸204可驱动转盘201相对于工作台2旋转，多个凸台2011可存放多个不同厚度的调整垫8，可转动的转盘201可将合适的调整垫8转动到转运机构的吸盘505下方，方便吸盘505吸取，吸盘505再将调整垫8运送到药柱6上以满足不同壳体7与药柱6之间的间隙所需，大大提高了装置的通用性。
本发明全自动导弹发动机装配装置的步骤为：
(1)水平气缸301驱动抓手302对药柱6进行抓取，并通过动力装置4将药柱6放置到卡盘203上的支撑座2031，水平气缸301松开药柱6；
(2)水平气缸301驱动抓手302对壳体7进行抓取，并通过动力装置4将壳体7放置到药柱6上，水平气缸301松开壳体7；
(3)动力装置4驱动丝杆401向下运动，限位压块402接触壳体7顶部，限位压块402在动力装置4的驱动下继续向下压向壳体7，壳体7在下降的过程中推动位移传感器2032同步向下移动，待壳体7内壁顶部与药柱6接触时停止限位压块402下压，动力装置4驱动丝杆401回缩，此时位移传感器2032下降的距离即为壳体与药柱的间隙，也就是所需调整垫8的厚度。
(4)转盘201转动，将存放了相应厚度调整垫8的凸台2011旋转至吸盘505下方，升降气缸504驱动吸盘505下降对调整垫8进行吸取，摆动气缸502将被吸取的调整垫8运送至药柱6上，转运机构回位；
(5)水平气缸301驱动抓手302对壳体7进行抓取，并通过动力装置4将壳体7放置到药柱6上；并重复步骤(3)和(4)，待药柱与壳体内壁顶部的间隙合格后进入下一步骤；
(6)卡盘(203)对药柱(6)进行夹紧，分度台202将卡盘旋转180°，转入到下一工序。
本发明的全自动导弹发动机装配装置完全实现了人机分离，自动化程度高，提高了生产效率，降低了安全隐患，且结构简单、操作方便；转盘和布置在转盘上的多个凸台可存放多个不同厚度的调整垫，以满足不同壳体与药柱之间的间隙所需，大大提高了装置的通用性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.全自动导弹发动机装配装置，包括药柱(6)、壳体(7)和调整垫(8)，其特征在于：还包括桁架(1)和工作台(2)，所述工作台(2)上设置有至少一个用于放置调整垫(8)的凸台(2011)、用于放置药柱(6)的卡盘(203)和可在凸台(2011)上方与卡盘(203)上方往复运动的转运机构，所述卡盘(203)上方设置有与桁架(1)连接的机械手，所述机械手包括水平气缸(301)、与水平气缸(301)相连的两个弧形抓手(302)和设置在水平气缸(301)上可驱动抓手(302)在竖直方向上做往复运动的动力装置(4)，所述动力装置(4)与桁架(1)固定连接。
2.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述转运机构包括与工作台(2)依次连接的立柱(501)、摆动气缸(502)、连接板(503)、升降气缸(504)和吸盘(505)，所述吸盘(505)布置在凸台(2011)的上方，所述摆动气缸(502)可驱动连接板(503)、升降气缸(504)和吸盘(505)在水平方向同步进行旋转，所述升降气缸(504)可驱动吸盘(505)在竖直方向做往复运动。
3.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述卡盘(203)上设置有支撑座(2031)
4.如权利要求3所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：在所述支撑座(2031)下方的卡盘(203)内还设置有位移传感器(2032)。
5.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述工作台(2)上还设置有分度台(202)，卡盘(203)通过分度台(202)与工作台(2)连接，所述分度台(202)可驱动卡盘(203)转动。
6.如权利要求5所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述卡盘(203)为气动三爪卡盘，所述气动三爪卡盘的抓紧力为200N～300N。
7.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述动力装置(4)为电缸，所述电缸包括伺服电机和丝杆(401)，所述伺服电机通过丝杆(401)与水平气缸(301)连接。
8.如权利要求7所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：丝杆(401)穿过所述水平气缸(301)，丝杆(401)可相对于水平气缸(301)进行伸缩，所述丝杆(401)端部设置有限位压块(402)。
9.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述抓手(302)内壁设置有硅橡胶垫。
10.如权利要求1所述的全自动导弹发动机装配装置，其特征在于：所述工作台(2)上设置有转盘(201)和驱动转盘(201)转动的回转气缸(204)，转盘(201)通过回转气缸(204)与工作台(2)连接，所述凸台(2011)设置在转盘(201)上，所述凸台(2011)为八个且以转盘(201)为中心呈圆周分布。
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