CN113108882B

CN113108882B - 一种颗粒发射药计数称药装置

Info

Publication number: CN113108882B
Application number: CN202110361574.1A
Authority: CN
Inventors: 袁国文; 李作武; 臧汉清; 金翰林; 苟文韬
Original assignee: China South Industries Group Automation Research Institute
Current assignee: China South Industries Group Automation Research Institute
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2041-04-02
Also published as: CN113108882A

Abstract

本发明公开了一种颗粒发射药计数称药装置，可适用于弹药称药领域，具体涉及弹药生产过程中发射药的精确称装药工序，该装置可根据粗称药后所需精加发射药质量和单粒发射药质量，进行自动计数补加。特别是采用了一种窄进宽出的匝道口设计，提升了使用国产对射式光栅传感器对小颗粒物的检测灵敏度；采用了一种基于PLC的六通道颗粒发射药下落计数控制系统，控制系统为PLC控制系统，防爆电磁式振动器连接发射药输送折板振动送料，对射式光栅传感器安装在计数检测盒中，计数匝道穿过计数检测盒方孔，六个检测通道各自对应一套气缸驱动的翻板式挡板开闭机构，计数匝道入口处正上方安装有六通道的清洁气吹。

Description

一种颗粒发射药计数称药装置

技术领域

本发明涉及弹药称药领域，具体涉及一种颗粒发射药计数称药装置。

背景技术

在弹药生产的发射药称装药工艺中，发射药的精确称装是重要的工艺环节之一。通常，为满足发射药称装的高精度性、高效性以及设备的经济性，称装药分为粗称药和精称药两个工序。在完成粗称药后，称重模块反馈出粗称药质量，系统自动与目标称药值作差，反馈给该称药装置。称药装置根据所设定的单粒发射药质量，计算出所需补料粒数。通过防爆电磁式振动器输送发射药分料前行，六个通道的对射式光栅传感器配合使用光纤放大器同时进行通过检测，由PLC控制系统统一进行计数，气缸通过驱动挡板开闭实现对发射药通过与否进行精准控制。

传统精称药装置存在以下弊端：一、传统精称药装置通常采用转筒、转盘或振动，配合称重器件反馈使用，进行称药，称药的精度依赖于称重器件，而国内市场上能满足防爆高精度的称重器件均为国外具有垄断地位的大牌厂商，售价高昂，且关键技术并不能达到自主可控；二、传统精称药装置对发射药掉落过程中无法控制，而称重器件受掉落冲击和传输延时等的影响，对转筒、转盘和振动的反馈控制启停存在延迟，调试过程中往往采取降低速率和增设提前量的方式提高称药精度，平衡称药精度和效率；三、传统精称药装置对发射药的控制不够细腻，往往单台装置仅有一个较宽大的出料口，单位截面积出料量较大，不利于发射药的高精度称药控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是传统称药装置精度不高、对发射药掉落不可控和传统精称药装置对发射药的控制不够精细的技术问题，目的在于提供一种颗粒发射药计数称药装置，通过六通道同时计数控制，能够实现对颗粒发射药的高精度、高效称药，采用了一种窄进宽出的匝道口设计，提升了国产对射式光栅传感器对小颗粒物的检测灵敏度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种颗粒发射药计数称药装置，包括台面板，所述台面板的顶面设有两组左右分布的A缓冲机构和B缓冲机构；所述A缓冲机构的顶端设有A防爆电磁式振动器，所述B缓冲机构的顶端设有B防爆电磁式振动器，其中，B缓冲机构的高度大于A缓冲机构的高度；

所述B防爆电磁式振动器的顶端设有一级输送折板，所述A防爆电磁式振动器的顶端设有二级输送折板，所述一级输送折板用于出料的端口和二级输送折板用于进料的端口之间上下错落对接，所述一级输送折板用于进料的端口上方设置有料仓，所述料仓通过料仓安装架与台面板固定连接，所述二级输送折板用于出料的端口下方设置有用于发射药计数和分离的计数匝道，所述二级输送折板用于出料的端口和所述计数匝道的入料口对接，所述计数匝道的两侧设置有侧板，所述计数匝道通过侧板上设置的滑槽与侧板滑动连接，所述计数匝道的外侧设置有计数检测盒，所述计数检测盒内安装有多组对射式光栅传感器，所述对射式光栅传感器用于对计数匝道中的发射药进行通过检测；

其中，计数检测盒内安装有多组对射式光栅传感器，用于对计数匝道上的发射药进行通过检测，采用六通道的对射式光栅传感器同时进行通过检测，提高了发射药称装的高效性；采用防爆电磁式振动器满足高危粉尘生产环境下的电器使用要求，缓冲机构能有效降低机体的共振，采用了窄进宽出的匝道口设计，提升了使用阵列型对射式光栅传感器对小颗粒物的检测灵敏度。

进一步，所述计数匝道的出料口处设置有多组气缸驱动的翻板式挡板开闭机构，所述气缸驱动的翻板式挡板开闭机构用于对发射药的通过与否进行精准控制，气缸通过驱动挡板开闭匝道实现对发射药通过与否的精准控制。

进一步，还包括外部振动控制器和PLC控制系统，所述PLC控制系统和外部振动控制器之间电连接，所述外部振动控制器和A防爆电磁式振动器之间电连接，所述外部振动控制器和B防爆电磁式振动器之间电连接。

进一步，所述料仓的侧壁设置有料仓仓门，所述料仓仓门还设置有仓门调节旋钮，所述仓门调节旋钮用于调节料仓仓门开启的大小，所述料仓的顶部还设置有带有把手的料仓盖。

进一步，还包括光纤放大器，所述光纤放大器的一端光纤连接对射式光栅传感器，所述光纤放大器的另一端电连接PLC控制系统。

进一步，还包括防爆电磁阀，所述防爆电磁一端电连接PLC控制系统，所述防爆电磁阀另一端同时气路连接气缸驱动的翻板式挡板开闭机构和设置在计数匝道入料口上方的清洁气吹。

进一步，沿一级输送折板的入料口到二级输送折板的出料口的上方还设置有用于防尘的防尘盖板。

进一步，所述计数匝道的每个检测计数匝道的宽度在入料区沿入料口方向收窄；所述计数匝道的每个检测计数匝道的宽度在检测区大于在入料区的最大宽度，提升阵列型对射式光栅传感器的检测灵敏度，利于发射药的高精度称药控制。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明一种颗粒发射药计数称药装置，该装置可根据粗称药后所需精加发射药质量和单粒发射药质量，进行自动计数补加。特别是采用了一种窄进宽出的匝道口设计，提升了使用国产阵列型对射式光栅传感器对小颗粒物的检测灵敏度。采用了一种基于PLC的六通道颗粒发射药下落计数控制系统。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是本发明第一视角原理结构示意图；

图2是第二视角原理结构示意图；

图3是本发明局部放大图；

图4是本发明控制逻辑示意图。

附图标记

1-台面板；201- A防爆电磁式振动器；202- B防爆电磁式振动器；301-A缓冲机构；302-B缓冲机构；4-料仓安装架；5-料仓；6-料仓仓门；7-仓门调节旋钮；8-带有把手的料仓盖；9-一级输送折板；10-二级输送折板；11-防尘盖板；12-清洁气吹；13-计数匝道；14-对射式光栅传感器；15-计数检测盒；16-侧板；17-出料漏斗；18-挡板；19-调节柱；2-气缸安装铰座；21-气缸；22-光纤放大器；23-防爆电磁阀；24-振动控制器；25-PLC控制系统；26-翻板式挡板开闭机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例一

如图1所示，本实施例一种颗粒发射药计数称药装置，一种颗粒发射药计数称药装置，包括台面板1，台面板1的顶面设有两组左右分布的A缓冲机构301和B缓冲机构302；A缓冲机构301的顶端设有A防爆电磁式振动器201，B缓冲机构302的顶端设有B防爆电磁式振动器202，其中，B缓冲机构302的高度大于A缓冲机构301的高度。

B防爆电磁式振动器202的顶端设有一级输送折板9，A防爆电磁式振动器201的顶端设有二级输送折板10，一级输送折板9用于出料的端口和二级输送折板10用于进料的端口之间上下错落对接，一级输送折板9用于进料的端口上方设置有料仓5，料仓5通过料仓安装架4与台面板1固定连接，所述二级输送折板10用于出料的端口下方设置有用于发射药计数和分离的计数匝道13，二级输送折板10用于出料的端口和计数匝道13的入料口对接，如图2所示，计数匝道13的两侧设置有侧板16，计数匝道13通过侧板16上设置的滑槽与侧板16滑动连接，计数匝道13的外侧设置有计数检测盒15，计数检测盒15内安装有多组对射式光栅传感器14，对射式光栅传感器14用于对计数匝道13上的发射药进行通过检测；采用了一种窄进宽出的匝道口设计，提升了使用国产阵列型对射式光栅传感器对小颗粒物的检测灵敏度。

计数匝道13的出料口出设置有多组气缸驱动的翻板式挡板开闭机构26，气缸驱动的翻板式挡板开闭机构26用于对发射药的通过与否进行精准控制，气缸通过驱动挡板开闭实现对发射药通过与否的精准控制。计数匝道13的出料口的下面还设置有出料漏斗17。

还包括外部振动控制器24和PLC控制系统25，PLC控制系统25和外部振动控制器24之间电连接，外部振动控制器24和A防爆电磁式振动器21之间电连接，外部振动控制器24和B防爆电磁式振动器22之间电连接。

料仓5的侧壁设置有料仓仓门6，料仓仓门6还设置有仓门调节旋钮7，仓门调节旋钮7用于调节料仓仓门6开启的大小，料仓5的顶部还设置有带有把手的料仓盖8。

还包括光纤放大器22，光纤放大器22的一端光纤连接对射式光栅传感器14，光纤放大器22的另一端电连接PLC控制系统25。

还包括防爆电磁阀23，防爆电磁阀23一端电连接PLC控制系统25，防爆电磁阀23另一端同时气路连接气缸驱动的翻板式挡板开闭机构18和设置在计数匝道13入料口上方的清洁气吹12。

沿一级输送折板9的入料口到二级输送折板10的出料口的上方还设置有用于防尘的防尘盖板11。

计数匝道13的每个检测计数匝道的宽度在入料区沿入料口方向收窄；计数匝道13的每个检测计数匝道的宽度在检测区大于在入料区的最大宽度，提升阵列型对射式光栅传感器的检测灵敏度，利于发射药的高精度称药控制。

实施例二

如图4所示，本实施应用于实施例一所述的一种颗粒发射药计数称药装置，采用本实施例进行发射药精称药，通过六通道同时计数控制，能够实现对颗粒发射药的高精度、高效称药。

本实施例的台面板上前后布置两台防爆电磁式振动器，两个振动器分别连接两个发射药输送折板，前后输送折板高低错落布置相接，输送折板高端接料仓出料口，低端接计数匝道入料口，计数匝道穿入计数检测盒，六个检测通道横截面由六组对射式光栅传感器的检测光线独立完全覆盖，其中匝道采用窄进宽出的结构设计，计数匝道末端各自对应一套由气缸控制的翻板式挡板开闭机构。

两台防爆电磁式振动器分别通过两种高度的缓冲机构与台面板1相连接，由外部振动控制器24连接PLC控制系统25进行控制，防爆电磁式振动器上方分别安装一级输送折板9和二级输送折板10，两级输送折板前后上下错落对接，高端的输送折板起始位与料仓5出口对接，低端的输送折板出料口与计数匝道13入口对接，料仓5安装在料仓安装架4上，料仓仓门6通过左右两个仓门调节旋钮7安装于料仓5上，料仓5上方放置一安装了料仓盖把手8的料仓盖，计数匝道13通过滑槽安装于两侧的安装侧板16上，计数匝道13穿入计数检测盒15，计数检测盒15内安装有六组对射式光栅传感器14，连接外部光纤放大器22与PLC控制系统进行通讯，在计数匝道13出口处安装有六组气缸驱动的翻板式挡板开闭机构26，如图4所示，挡板18和气缸安装铰座20通过销轴与计数匝道13装配，挡板18与气缸安装铰座2之间通过调节柱19和安装于气缸安装铰座2上的气缸21相连接，气缸连接至外部防爆电磁阀23，由PLC控制系统控制25，清洁气吹12安装于安装侧板之上，气路与外部防爆电磁阀23相连，由PLC控制系统控制25，出料漏斗17安装于台面板1前侧壁。

在实际过程中，控制系统为PLC控制系统，防爆电磁式振动器连接发射药输送折板振动送料，对射式光栅传感器安装在计数检测盒中，计数匝道穿过计数检测盒方孔，六个检测通道各自对应一套气缸驱动的翻板式挡板开闭机构，计数匝道入口处正上方安装有六通道的清洁气吹。

初始状态如下：气缸21处于缩回状态，计数匝道13的六个通道均处于可通过状态，向料仓5注入适量的颗粒发射药，两台防爆电磁式振动器2振动输送发射药，调整料仓仓门6高度，使发射药在二级输送折板10上各流道中逐粒排列输送，再关停两台防爆电磁式振动器2 。

PLC控制系统25接收到启动信号和所需颗粒发射药粒数n后，启动振动控制器24，控制防爆电磁式振动器开始振动输送颗粒发射药，各流道中颗粒发射药逐一掉入计数匝道13，通过对射式光栅传感器14光线所覆盖的区域，引发光强发生变化，触发光纤放大器22信号，传输至PLC控制系统25统一计数，当所需颗粒发射药粒数第n粒通过检测区域后，PLC控制系统25控制振动控制器24，停止防爆电磁式振动器2振动送料，第n粒所处通道执行通过延时结束后，由防爆电磁阀23控制气缸21伸出，挡板18绕销轴旋转，关闭该通道，其他通道则执行第n-1，n-2...粒通过延时后关闭相应通道，完成颗粒发射药补料。

在发射药称药总系统进行粗称药时，PLC控制系统25由防爆电磁阀23控制气缸21缩回，挡板18绕销轴旋转归位，打开所有通道，将关闭于计数匝道内的颗粒发射药进行释放，PLC控制系统25控制防爆电磁阀23向清洁气吹通气数秒，进行下一次补料循环。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种颗粒发射药计数称药装置，包括台面板（1），其特征在于，所述台面板（1）的顶面设有两组左右分布的A缓冲机构（301）和B缓冲机构（302）；所述A缓冲机构（301）的顶端设有A防爆电磁式振动器（201），所述B缓冲机构（302）的顶端设有B防爆电磁式振动器（202），其中，B缓冲机构（302）的高度大于A缓冲机构（301）的高度；

所述B防爆电磁式振动器（202）的顶端设有一级输送折板（9），所述A防爆电磁式振动器（201）的顶端设有二级输送折板（10），所述一级输送折板（9）用于出料的端口和二级输送折板（10）用于进料的端口之间上下错落对接，所述一级输送折板（9）用于进料的端口上方设置有料仓（5），所述料仓（5）通过料仓安装架（4）与台面板（1）固定连接，所述二级输送折板（10）用于出料的端口下方设置有用于发射药计数和分离的计数匝道（13），所述二级输送折板（10）用于出料的端口和所述计数匝道（13）的入料口对接，所述计数匝道（13）的两侧设置有侧板(16)，所述计数匝道（13）通过侧板(16)上设置的滑槽与侧板(16)滑动连接，所述计数匝道（13）的外侧设置有计数检测盒(15)，所述计数检测盒(15)内安装有多组对射式光栅传感器(14)，所述对射式光栅传感器(14)用于对计数匝道（13）中的发射药进行通过检测；

所述计数匝道(13)的每个检测计数匝道的宽度在入料区沿入料口方向收窄；所述计数匝道(13)的每个检测计数匝道的宽度在检测区大于在入料区的最大宽度。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，所述计数匝道（13）的出料口处设置有多组气缸驱动的翻板式挡板开闭机构（26），所述气缸驱动的翻板式挡板开闭机构（26）用于对发射药的通过与否进行精准控制。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，还包括外部振动控制器(24)和PLC控制系统(25)，所述PLC控制系统(25)和外部振动控制器(24)之间电连接，所述外部振动控制器(24)和A防爆电磁式振动器（201）之间电连接，所述外部振动控制器(24)和B防爆电磁式振动器（202）之间电连接。

4.根据权利要求1所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，所述料仓（5）的侧壁设置有料仓仓门(6)，所述料仓仓门(6)还设置有仓门调节旋钮(7)，所述仓门调节旋钮(7)用于调节料仓仓门(6)开启的大小，所述料仓（5）的顶部还设置有带有把手的料仓盖(8)。

5.根据权利要求3所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，还包括光纤放大器(22)，所述光纤放大器(22)的一端光纤连接对射式光栅传感器(14)，所述光纤放大器(22)的另一端电连接PLC控制系统(25)。

6.根据权利要求2或3所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，还包括防爆电磁阀(23)，所述防爆电磁阀(23)一端电连接PLC控制系统(25)，所述防爆电磁阀(23)另一端同时气路连接气缸驱动的翻板式挡板开闭机构（26）和设置在计数匝道（13）入料口上方的清洁气吹(12)。

7.根据权利要求1所述的一种颗粒发射药计数称药装置，其特征在于，沿一级输送折板（9）的入料口到二级输送折板（10）的出料口的上方还设置有用于防尘的防尘盖板(11)。