CN114346646A - 一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法，包括取放料移载组件、药筒定位组件、药芯导向组件和药芯插入组件；取放料移载组件包括药筒取料夹爪和药筒取放料移载机构；药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态且填充有民爆品药浆的药筒；本装置具有药筒取料工位、至少一个药筒上料工位和至少一个药芯插入工位；药芯导向组件能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向；药芯插入组件包括药芯按压机构、药芯升降机构、药芯夹爪、药芯夹爪水平移动机构和压力传感器；压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。本发明能实现民爆品药柱的药筒与药芯安全、规范以及自动化装配，从而降低用工成本，提高生产安全性和效率。

Description

一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法

技术领域

本发明涉及民爆品自动化生产领域，特别是一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法。

背景技术

为实现企业的安全生产，就需要对现有民用爆炸物品装配技术升级改造，实现无人化生产。本发明涉及的是固体含能民爆品药柱，由药芯、黏稠状炸药以及药筒等组成，主要适用于炸药、推进剂、燃气发生器等，属于易燃易爆危险类。因此更需要预防爆炸事故发生，保障现场操作人员生命、财产和公共安全。

现有的民爆品药柱的药筒与药芯装配方式还是以人工手动为主，因涉及安全问题，民爆品药柱的药芯对于装配过程的所受的压力和摩擦力要求极高，绝不容许静电、冲击力超过引爆的临界点。然而，人工装配使得药柱引爆临界点难以控制，对现场操作人员生命安全存在威胁，且整个装配过程效率低，已无法满足当前企业生产安全管理要求。

因此，亟需提供一种民爆品药柱的药筒与药芯装配装置及方法，实现安全、可靠、高效的民爆品药柱智能化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法，该民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置及方法能实现民爆品药柱的药筒与药芯安全、规范以及自动化装配，从而降低用工成本，提高生产安全性和效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，包括取放料移载组件、药筒定位组件、药芯导向组件和药芯插入组件。

取放料移载组件包括药筒取料夹爪和药筒取放料移载机构。

药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态的药筒；其中，药筒内填充有民爆品药浆或插设有药芯的药柱。

药筒取放料移载机构具有药筒取料工位和至少一个药筒上料工位，药筒取放料移载机构能将药筒取料夹爪在药筒取料工位与每个药筒上料工位之间往复滑移。

在每个药筒上料工位的外侧均布设有一个药芯插入工位；在每个药芯插入工位均布设一个所述药筒定位组件、一个所述药芯导向组件和一个所述药芯插入组件。

药筒定位组件能在对应药筒上料工位与对应药芯插入工位之间往复滑移，并能将位于药筒上料工位的竖直来料药筒进行抓取。

药芯导向组件位于药芯插入工位的药筒定位组件上方，能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向。

药芯插入组件设置在对应药芯导向组件的正上方，包括药芯按压机构、药芯升降机构、药芯夹爪、药芯夹爪水平移动机构和压力传感器。

药芯夹爪至少设置有两个，呈竖向布设，用于将药芯呈竖直状态定位夹持。

药芯升降机构用于驱动所有药芯夹爪的竖直升降。

药芯夹爪水平移动机构能将每个药芯夹爪进行自由水平滑移。

药芯按压机构设置在最上方药芯夹爪的正上方，且高度能够升降，能够对夹持在药芯夹爪中的药芯进行按压。

压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。

每个药芯夹爪均采用防静电材料制成。

药芯导向组件包括导向块安装板和与导向块安装板可拆卸连接的药芯导向块；药芯导向块的中心设置有扩口竖直向上的喇叭口，且喇叭口的缩口内径大于药芯十字架的外径；喇叭口的扩口内径小于药筒内径。

药筒取放料移载机构具有两个药筒上料工位，药芯插入工位的数量也为两个，两个药芯插入工位与两个药筒上料工位一一对应。

药筒取料夹爪和药筒定位组件上均设置有能检测药筒有无的光电传感器。

药筒取料夹爪和药筒定位组件均包括药筒托板和位于药筒托板正上方的对中夹爪；药筒取料夹爪中的对中夹爪和药筒定位组件的对中夹爪在高度方向上交错布设，药筒取料夹爪中的药筒托板高度能够升降。

一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，包括如下步骤。

步骤1、药筒移载：药筒取放料移载机构将药筒取料夹爪移载至药筒取料工位，药筒取料夹爪对内装有民爆品药浆的药筒进行竖直抓取，并移载至药筒上料工位。

步骤2、药筒定位：药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位，并将夹持在药筒取料夹爪中的药筒进行抓取，药筒取料夹爪松开并复位；药筒定位组件通过设置在底部的药筒托板对药筒高度进行定位；随后，药筒定位组件移动至药芯插入工位，并位于药芯导向组件的正下方。

步骤3、药芯上料：药芯夹爪对输送的药芯进行竖直夹持，并使药芯位于药芯导向组件的正上方，药芯顶部与药芯按压机构中的压头相接触。

步骤4、药芯导向：药芯导向组件高度下降，与步骤2中的药筒顶部相邻近或相贴合；药芯升降机构高度下降，使得药芯、药芯夹爪和药芯按压机构的高度同步下降，药芯底部穿过药芯导向组件，药芯导向组件通过对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向限位，使得药芯位于正下方药筒的正中心。

步骤5、药芯插入：药芯升降机构高度继续下降，位于最底部的药芯夹爪逐步打开，经过步骤4导向后的药芯，插入步骤2中的药筒内。

步骤6、药芯插入压力监测：在步骤5药芯插入的过程中，采用压力传感器实时监测药芯插入药筒的压力；同时，根据所监测的药芯插入药筒压力，调整药芯升降机构的下降速度，使得药芯插入药筒压力不超过设定的安全阈值。

还包括步骤7、已完成药筒与药芯装配的药柱下线：药芯全部插入药筒内后，药芯导向组件和药芯夹爪复位；药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位；随后，取放料移载组件将位于药筒上料工位上的药筒移载至往复式输送线上，进行下一道工序。

步骤3中，对药芯进行竖直夹持的药芯夹爪，至少有两个，药芯夹爪的数量，具体根据药芯的高度进行确定；每个药芯夹爪均采用防静电材料制成；在每个药芯插入工位，仅有一个药芯夹爪用于药芯的夹紧，其余药芯夹爪仅起虚扶定位作用。

取放料移载组件中药筒取料夹爪底部设置有药筒托板，药筒高度能够升降。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中的技术方法和在装置完全取代了人工装配，自动化程度高，实现了药柱装配协同自动工作。

2、本发明的工艺合理，生产流畅，提高生产效率和产品质量，降低了用工成本。

3、本发明的装置结构设计合理，安全性高，通过本发明提出了药柱的药筒与药芯自动化装配方法及装置，对民爆品药柱生产过程中降低人员伤害和提高效率具有重大的实际意义。

4、每个药芯夹爪均采用防静电材料制成。四个药芯夹爪中，只有一个药芯夹爪用于夹紧，其余三个用于药芯的虚扶定位作用，防止药芯产生相对运动、掉落以及倾倒等危险情况，产生冲击发生爆炸。

5、压力传感器的设置，能对药芯插入内装有药的药筒压力进行监测，如监测压力接近药柱爆炸的压力阀值，装置报警并反馈至伺服升降机构控制插芯速度，从而将药芯安全插入药筒中。

附图说明

图1显示了本发明一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置的结构示意图。

图2显示了本发明中药筒取料夹爪的结构示意图；其中，图2（a）显示了药筒取料夹爪的整体三维图；图2（b）显示了药筒托板A的放大示意图；图2（c）显示了对中夹爪A的放大示意图。

图3显示了本发明中药筒取放料移载机构的结构示意图；其中，图3（a）显示了药筒取放料移载机构的整体三维图；图3（b）显示了丝杆水平伺服电机的放大示意图。

图4显示了本发明中药筒定位组件的结构示意图；其中，图4（a）显示了药筒定位组件的整体三维图；图4（b）显示了滑块B驱动机构的放大示意图；图4（c）显示了药筒托板B的放大示意图。

图5显示了本发明中药筒导向组件的结构示意图。

图6显示了本发明中药芯插入组件的结构示意图；其中，图6（a）显示了药芯插入组件的整体三维图；图6（b）显示了药芯按压机构的放大示意图；图6（c）显示了药芯升降机构的局部放大示意图。

图7显示了本发明中药芯夹爪的放大示意图。

图8显示了本发明中药芯的放大示意图。

图9显示了本发明一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法的流程图。

其中有：

10.民爆品药柱；11.药芯；12.药芯十字架；13.药筒；

20.药筒取料夹爪；

21.安装板A；211.光电传感器A；

22.对中夹爪A；221.夹爪支座A；222.夹爪导轨；

23.药筒托板A；231.限位支座；232.顶升导向杆；233.托板顶升气缸；

24.滑块A；241.滑块安装板A；242.导向滑块；243.导向滑块安装座；

30.药筒取放料移载机构；

31.立板；32.支腿；33.水平丝杆；331.水平丝杆固定座；332.水平丝杆螺母；333.水平伺服电机；334.同步带；34.水平导轨；35.接近传感器一；

40.药筒定位组件；

41.安装板B；411.光电传感器B；

42.对中夹爪B；

43.药筒托板B；431.托板安装座；432.调整块；433.调整螺栓；

44.滑块B；

441.滑块安装板B；442.滑块安装块C；443.气缸；444.液压缓冲器；445.缓冲支架；

50.药芯导向组件；51.药芯导向块；52.导向块安装板；53.分度销；54.接近传感器二；55.加强板；56.顶升气缸；57.备用药芯导向块；

60.药芯插入组件；

61.药芯插入机架；

62.药芯按压机构；

621.压板；622.压板加强筋；623.等高螺栓；624.弹簧；625.压力传感器；626.压头；

63.药芯升降机构；631.升降板；632.竖直丝杆；633.竖直丝杆螺母；634.竖直导轨；635.升降导向滑块；636.伺服升降电机；637.减速机；

64.药芯夹爪；

641.药芯夹爪支座；642.药芯夹爪气缸；643.夹爪气缸加强板；644.夹爪气缸过渡板；

65.药芯夹爪水平移动机构；

70.底板；71.地脚螺栓；

80.护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图8所示，本发明中的民爆品药柱10包括药筒13和插设在药筒中心的药芯11，药芯的外周布设有至少一个药芯十字架12，本实施例中优选为2个，具体根据药柱具体型号进行确定。

如图1所示，一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，包括底板70、取放料移载组件、药筒定位组件40、药芯导向组件50、药芯插入组件60和往复式输送线（图中未标出）。

上述底板优选通过地脚螺栓71固定在地面上。

取放料移载组件包括药筒取料夹爪20和药筒取放料移载机构30。

药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态的药筒；其中，药筒内填充有民爆品药浆或插设有药芯的药柱。

如图2所示，药筒取料夹爪20优选包括安装板A 21、光电传感器A 211、对中夹爪A22、药筒托板A 23和滑块A 24。

上述安装板A竖直布设，安装板A底部优选通过拖链安装在底板上，能在药筒取放料移载机构的驱动下沿底板的长度方向水平滑移。

对中夹爪A至少为两个，本实施例中优选为两个，沿高度方向平行布设在安装板的同一侧面。每个对中夹爪A的两片夹爪外周均各设置有一个夹爪支座A 221，夹爪支座A底部沿夹爪导轨直线滑移，进而控制对中夹爪A的松开与夹紧。

上述夹爪支座A优选对中夹爪A可拆卸连接，一方面能方便对中夹爪的安装与滑移，且能方便更换不同内径的对中夹爪；另一方面，能保证一个固定厚度，方便后续药筒定位组件中对中夹爪B的抓取操作。

上述药筒托板A设置在最下方对中夹爪A的正下方，用于支撑药筒底部。药筒托板A底部优选安装在托板顶升气缸上，且能在托板顶升气缸的驱动下进行高度升降。作为替换，药筒托板A也可采用其他方式进行高度升降。

此处药筒托板A高度升降，能够实现药筒定位，具体定位方法为：两药筒托盘之间存在高度差，当药筒定位组件移载至药筒上料工位时, 药筒定位组件的药筒托盘刚好停在取放料移载组件药筒托板中间,当取放料移载组件药筒托板下降,药筒刚好落在药筒定位组件的药筒托盘上,完成药筒定位。

在药筒托板A与最下方对中夹爪A之间的安装板A上还优选设置有药筒托板A顶升限位装置，该药筒托板A顶升限位装置优选包括限位支座231和顶升导向杆232。其中，限位支座231固定安装在药筒托板A与最下方对中夹爪A之间的安装板A上，顶升导向杆232顶端插设在限位支座231中，顶升导向杆232底端优选螺纹连接在药筒托板A上。

在安装板A的一侧中部优选垂直焊接有滑块安装板A 241，在滑块安装板A的外侧中心优选固定设置有上述滑块A 24，在滑块A顶部和底部均各通过导向滑块安装座243安装有导向滑块242，每个导向滑块均与滑块A相平行。

进一步，光电传感器A 211设置在两个对中夹爪A之间的安装板A上，用于检测药筒取料夹爪上是否夹取有药筒。

药筒取放料移载机构具有药筒取料工位和至少一个药筒上料工位，在每个药筒上料工位的外侧均布设有一个药芯插入工位。在本实施例中，具有两个药筒上料工位和两个药芯插入工位。

药筒取料工位和两个药筒上料工位位于同一直线A，两个药芯插入工位位于同一直线B，且与两个药筒上料工位一一对应。直线A和直线B均优选与底板的长度方向相平行。

本发明中两个药筒上料工位和两个药芯插入工位的设置，能实现双药芯的同时插入。作为替换，通过药筒上料工位和药芯插入工位的数量，也能实现一个药芯的单独插入或多个药芯的同时插入。

药筒取放料移载机构能将药筒取料夹爪在药筒取料工位与每个药筒上料工位之间往复滑移。如图3所示，药筒取放料移载机构包括立板31、支腿32、水平丝杆33、水平导轨34和接近传感器35。

立板沿底板的长度方向布设在底板的一条长侧边上，立板两侧底部各通过一根支腿固定在底板上。立板朝向药筒上料工位的一侧中沿长度方向布设有一根水平丝杆33和两根水平导轨34，其中，水平丝杆33位于两根水平导轨的中间。水平丝杆33的一端设置有水平丝杆固定座331和水平丝杆螺母332。水平丝杆的旋转优选有水平伺服电机333驱动，水平伺服电机优选设置在水平丝杆和其中一根水平导轨之间的立板上，水平伺服电机的驱动轴优选通过同步带334带动水平丝杆同步旋转。

药筒取料夹爪中的滑块A螺纹套设在水平丝杆外周，当水平伺服电机驱动水平丝杆旋转时，进而驱动滑块A和药筒取料夹爪沿水平丝杆水平移动。进一步，药筒取料夹爪中的导向滑块分别与两根水平导轨滑动连接，保证药筒取料夹爪的滑移的平稳性。

上述接近传感器优选布设在与药筒取料工位位置相对应的水平导轨上，当导向滑块滑移至接近传感器处，判断为药筒取料夹爪已移载至药筒取料工位。

在每个药芯插入工位均布设一个药筒定位组件、一个药芯导向组件和一个药芯插入组件。

药筒定位组件能在对应药筒上料工位与对应药芯插入工位之间往复滑移，并能将位于药筒上料工位的竖直来料药筒进行抓取。

如图4所示，药筒定位组件包括安装板B 41、光电传感器B 411、对中夹爪B 42、药筒托板B 43和滑块B 44。

上述安装板B竖直布设，安装板B底部优选通过拖链安装在底板上，能在对应驱动装置的作用下沿底板的宽度方向水平滑移。

对中夹爪B至少为两个，本实施例中优选为三个，沿高度方向平行布设在安装板的同一侧面，对中夹爪B在安装板B的安装方法同对中夹爪A，这里不再赘述。

两个对中夹爪A的开口朝向与三个对中夹爪B的开口朝向优选呈90°垂直布设，且高度交错。若三个对中夹爪B从上至下分别为第一对中夹爪B、第二对中夹爪B和第三对中夹爪B，且分别对应药筒的顶部、中部和底部；两个对中夹爪A从上至下分别为第一对中夹爪A和第二对中夹爪A，则第一对中夹爪A的高度位于第一对中夹爪B和第二对中夹爪B之间，第二对中夹爪A位于第二对中夹爪B和第三对中夹爪B之间。

上述药筒托板B设置在最下方对中夹爪B（也即第三对中夹爪B）的正下方，用于支撑药筒底部。

在本实施例中，药筒托板B优选通过托板安装座431滑动安装在安装板B上，高度能够调整。具体调整方法为：在托板安装座与安装板B竖向滑动连接，且通过螺栓进行固定，在托板安装座的底部优选设置有调整块432和调整螺栓433。调整块顶部能对托板安装座进行支撑，调整螺栓能将调整块进行固定，故而调节调整块的厚度或高度，即能实现药筒托板B高度的调整。

药筒托板B的结构如图4所示，包括插块和支撑块。插块呈条状，能插设在药筒托板A的U型腔内。插块和支撑块之间具有中心空腔，能够容纳药筒托板A的其中一条边腿。当药筒托板A高度下降至同一高度时，药筒托板A与药筒托板B交错布设，也即插块伸入药筒托板A的U型腔中，药筒托板A的一条边腿伸入药筒托板B的中心腔中，从而互不干涉。

进一步，由于药筒托板A与药筒托板B存在高度差，药筒托板B移载至药筒托板A的正下方，药筒随着药筒托板A下降，当药筒托板A高度下降至同一高度时，药筒刚好落在药筒托板B上，随后，药筒托板A高度继续下降，实现药筒与药筒托板A的分离。

在安装板B的一侧中部优选垂直焊接有滑块安装板B 441，滑块B能在对应驱动装置的作用下沿底板的宽度方向水平滑移。驱动装置优选为气缸443，但可以为电机等其他已知驱动方式。

另外，图4中液压缓冲器444、缓冲支架445和滑块安装板C的设置，主要是为减小药筒定位机构在移载药筒时产生的冲击，起到缓冲作用。

进一步，光电传感器B 411优选设置在第二对中夹爪B和第三对中夹爪B之间的安装板B上，用于检测药筒定位组件上是否夹取有药筒。作为替换，光电传感器B 411也可设置在其他位置。

药芯导向组件位于药芯插入工位的药筒定位组件上方，能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向。

如图5所示，药芯导向组件包括药芯导向块51、导向块安装板52、分度销53、接近传感器二54、加强板55、顶升气缸56和备用药芯导向块57。

顶升气缸56优选安装在下述的药芯插入机架上。

导向块安装板52优选通过螺栓等安装在顶升气缸56顶部，导向块安装板上还优选设置有加强板55。

药芯导向块51优选可拆卸式安装在导向块安装板52的前端，并通过分度销53进行调整和固定。

进一步，药芯导向块51内优选水平插设有接近传感器二54，用于检测药芯导向块是否有药芯插入。

备用药芯导向块57优选放置在第一对中夹爪B和第二对中夹爪B之间的安装板B上。

上述药芯导向块和备用药芯导向块57的中心设置有扩口竖直向上的喇叭口，且喇叭口的缩口内径大于药芯十字架的外径；喇叭口的扩口内径小于药筒内径。

备用药芯导向块57可以与药芯导向块51的喇叭口规格可以相同，也可以不同。当规格不同时，则能够适用不同规格型号的药芯导向。

如图1和图6所示，药芯插入组件设置在对应药芯导向组件的正上方，包括药芯插入机架61、药芯按压机构62、药芯升降机构63、药芯夹爪64、药芯夹爪水平移动机构65和压力传感器。

药芯夹爪至少设置有两个，本实施例中优选为四个，具体根据药芯的长度进行布设。四个药芯夹爪均呈竖向布设，用于将药芯呈竖直状态定位夹持。

每个药芯夹爪均采用防静电材料制成。四个药芯夹爪中，只有一个药芯夹爪用于夹紧，其余三个用于药芯的虚扶定位作用，防止药芯产生相对运动、掉落以及倾倒等危险情况，产生冲击发生爆炸。

药芯升降机构用于驱动所有药芯夹爪的竖直升降。

药芯升降机构优选包括升降板631、竖直丝杆632、竖直丝杆螺母633、竖直导轨634、升降导向滑块635、伺服升降电机636和减速机637。

竖直丝杆632沿药芯插入机架61的高度方向布设，竖直丝杆底部通过减速机637与安装在药芯插入机架上的伺服升降电机636相连接，竖直丝杆顶部与升降板螺纹连接，竖直丝杆顶端还优选设置有竖直丝杆螺母。

进一步，竖直丝杆的两侧优选各设置有一条竖直导轨634，用于与设置在升降板背部两侧的升降导向滑块635竖直滑动连接。

药芯夹爪水平移动机构能将每个药芯夹爪进行自由水平滑移，也即每个药芯夹爪对具有一个安装在升降板上的药芯夹爪水平移动机构。每个药芯夹爪水平移动机构均为现有技术，如气缸或电机等。

药芯按压机构设置在最上方药芯夹爪的正上方，且高度能够升降，能够对夹持在药芯夹爪中的药芯进行按压。压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。

药芯按压机构优选包括压板621、压板加强筋622、等高螺栓623、弹簧624和压头626。

压板优选安装在上述升降板的顶部，压板加强筋设置在压板顶部，用于压板强度加强。

上述压头优选为截面呈T型的套筒，压头顶端面沿周向布设有若干根弹簧，压力传感器放置在压头顶端面中心，且分别与弹簧相连接；压头底部的套筒套设在药芯顶端。

位于药芯夹爪正上方的压板底部沿周向布设有与弹簧数量相等的等高螺栓，且等高螺栓底端插设在对应的弹簧中。

进一步，药芯插入机架61外侧设置有操作柜，操作柜外周设置有如图1所示的护罩80，用于对操作人员进行防护。

一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，包括如下步骤。

步骤1、药筒移载：药筒取放料移载机构将药筒取料夹爪移载至药筒取料工位，药筒取料夹爪对内装有民爆品药浆的药筒进行竖直抓取，并移载至药筒上料工位。

在本实施例中，药筒取料工位与往复式输送线的药筒供料位相重合或对齐。往复式输送线上优选设置有若干个药筒取料夹爪一，每个药筒取料夹爪一的结构与取放料移载组件中药筒取料夹爪或药筒定位组件结构相同，故而这里不再赘述。不同点在于：药筒取料夹爪A与取放料移载组件中药筒取料夹爪的开口相对，布设高度位置交错。

步骤2、药筒定位：药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位，并将夹持在药筒取料夹爪中的药筒进行抓取，药筒取料夹爪松开并复位；药筒定位组件通过设置在底部的药筒托板对药筒高度进行定位，具体定位方法优选为：两药筒托盘之间存在高度差，当药筒定位组件移载至药筒上料工位时，药筒定位组件的药筒托盘刚好停在取放料移载组件药筒托板中间，当取放料移载组件药筒托板下降,药筒刚好落在药筒定位组件的药筒托盘上，完成药筒定位。随后，药筒定位组件移动至药芯插入工位，并位于药芯导向组件的正下方。

步骤3、药芯上料：药芯夹爪对输送的药芯进行竖直夹持，并使药芯位于药芯导向组件的正上方，药芯顶部与药芯按压机构中的压头相接触，优选药芯顶部插设在压头底部的套筒中。

进一步，对药芯进行竖直夹持的上述药芯夹爪，至少有两个，药芯夹爪的数量，具体根据药芯的高度进行确定；每个药芯夹爪均采用防静电材料制成；在每个药芯插入工位，仅有一个药芯夹爪用于药芯的夹紧，其余药芯夹爪仅起虚扶定位作用。

上述药芯的输送优选采用药芯上料装置进行输送，药芯上料装置优选包括药芯输送线和布设在药芯输送线的若干个上述药芯夹爪，故而这里不再赘述。

步骤4、药芯导向：药芯导向组件高度下降，与步骤2中的药筒顶部相邻近或相贴合；药芯升降机构高度下降，使得药芯、药芯夹爪和药芯按压机构的高度同步下降，药芯底部穿过药芯导向组件，药芯导向组件通过对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向限位，使得药芯位于正下方药筒的正中心。

步骤5、药芯插入：药芯升降机构高度继续下降，位于最底部的药芯夹爪逐步随动打开，避免触碰药筒及周围定位机构；经过步骤4导向后的药芯，插入步骤2中的药筒内。

步骤6、药芯插入压力监测：在步骤5药芯插入的过程中，采用压力传感器实时监测药芯插入药筒的压力；同时，根据所监测的药芯插入药筒压力，调整药芯升降机构的下降速度，使得药芯插入药筒压力不超过设定的安全阈值。

步骤7、已完成药筒与药芯装配的药柱下线：药芯全部插入药筒内后，药芯导向组件和药芯夹爪复位；药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位；随后，取放料移载组件将位于药筒上料工位上的药筒移载至往复式输送线上，进行下一道工序。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：包括取放料移载组件、药筒定位组件、药芯导向组件和药芯插入组件；

取放料移载组件包括药筒取料夹爪和药筒取放料移载机构；

药筒取料夹爪用于抓取呈竖直状态的药筒；其中，药筒内填充有民爆品药浆或插设有药芯的药柱；

药筒取放料移载机构具有药筒取料工位和至少一个药筒上料工位，药筒取放料移载机构能将药筒取料夹爪在药筒取料工位与每个药筒上料工位之间往复滑移；

在每个药筒上料工位的外侧均布设有一个药芯插入工位；在每个药芯插入工位均布设一个所述药筒定位组件、一个所述药芯导向组件和一个所述药芯插入组件；

药筒定位组件能在对应药筒上料工位与对应药芯插入工位之间往复滑移，并能将位于药筒上料工位的竖直来料药筒进行抓取；

药芯导向组件位于药芯插入工位的药筒定位组件上方，能对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向；

药芯插入组件设置在对应药芯导向组件的正上方，包括药芯按压机构、药芯升降机构、药芯夹爪、药芯夹爪水平移动机构和压力传感器；

药芯夹爪至少设置有两个，呈竖向布设，用于将药芯呈竖直状态定位夹持；

药芯升降机构用于驱动所有药芯夹爪的竖直升降；

药芯夹爪水平移动机构能将每个药芯夹爪进行自由水平滑移；

药芯按压机构设置在最上方药芯夹爪的正上方，且高度能够升降，能够对夹持在药芯夹爪中的药芯进行按压；

压力传感器能用于监测药芯插入药筒的压力。

2.根据权利要求1所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：每个药芯夹爪均采用防静电材料制成。

3.根据权利要求1所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：药芯导向组件包括导向块安装板和与导向块安装板可拆卸连接的药芯导向块；药芯导向块的中心设置有扩口竖直向上的喇叭口，且喇叭口的缩口内径大于药芯十字架的外径；喇叭口的扩口内径小于药筒内径。

4.根据权利要求1所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：药筒取放料移载机构具有两个药筒上料工位，药芯插入工位的数量也为两个，两个药芯插入工位与两个药筒上料工位一一对应。

5.根据权利要求1所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：药筒取料夹爪和药筒定位组件上均设置有能检测药筒有无的光电传感器。

6.根据权利要求1所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配装置，其特征在于：药筒取料夹爪和药筒定位组件均包括药筒托板和位于药筒托板正上方的对中夹爪；药筒取料夹爪中的对中夹爪和药筒定位组件的对中夹爪在高度方向上交错布设，药筒取料夹爪中的药筒托板高度能够升降。

7.一种民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、药筒移载：药筒取放料移载机构将药筒取料夹爪移载至药筒取料工位，药筒取料夹爪对内装有民爆品药浆的药筒进行竖直抓取，并移载至药筒上料工位；

步骤2、药筒定位：药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位，并将夹持在药筒取料夹爪中的药筒进行抓取，药筒取料夹爪松开并复位；药筒定位组件通过设置在底部的药筒托板对药筒高度进行定位；随后，药筒定位组件移动至药芯插入工位，并位于药芯导向组件的正下方；

步骤3、药芯上料：药芯夹爪对输送的药芯进行竖直夹持，并使药芯位于药芯导向组件的正上方，药芯顶部与药芯按压机构中的压头相接触；

步骤4、药芯导向：药芯导向组件高度下降，与步骤2中的药筒顶部相邻近或相贴合；药芯升降机构高度下降，使得药芯、药芯夹爪和药芯按压机构的高度同步下降，药芯底部穿过药芯导向组件，药芯导向组件通过对套设在药芯外周的药芯十字架进行导向限位，使得药芯位于正下方药筒的正中心；

步骤5、药芯插入：药芯升降机构高度继续下降，位于最底部的药芯夹爪逐步打开，经过步骤4导向后的药芯，插入步骤2中的药筒内；

步骤6、药芯插入压力监测：在步骤5药芯插入的过程中，采用压力传感器实时监测药芯插入药筒的压力；同时，根据所监测的药芯插入药筒压力，调整药芯升降机构的下降速度，使得药芯插入药筒压力不超过设定的安全阈值。

8.根据权利要求7所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，其特征在于：还包括步骤7、已完成药筒与药芯装配的药柱下线：药芯全部插入药筒内后，药芯导向组件和药芯夹爪复位；药筒定位组件从药芯插入工位移载至药筒上料工位；随后，取放料移载组件将位于药筒上料工位上的药筒移载至往复式输送线上，进行下一道工序。

9.根据权利要求7所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，其特征在于：步骤3中，对药芯进行竖直夹持的药芯夹爪，至少有两个，药芯夹爪的数量，具体根据药芯的高度进行确定；每个药芯夹爪均采用防静电材料制成；在每个药芯插入工位，仅有一个药芯夹爪用于药芯的夹紧，其余药芯夹爪仅起虚扶定位作用。

10.根据权利要求7所述的民爆品药柱的药筒与药芯自动化装配方法，其特征在于：取放料移载组件中药筒取料夹爪底部设置有药筒托板，药筒高度能够升降。

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