申请/专利权人：湖北航鹏化学动力科技有限责任公司

申请日：2018-03-13

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN110270814B

主分类号：B23P19/027

分类号：B23P19/027;G01G17/06;G01B21/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.12.20#实质审查的生效;2019.09.24#公开

摘要：一种自动药剂称装及金属压合设备，包括框架以及平行安装于框架中间的旋转工作台，旋转工作台下端设置有伺服电机，旋转工作台上均匀设置有8个工位，且每个工位对应的旋转工作台圆周上均设置有一组旋转工作台定位座；本发明可以自动将点火药倒入点火壳体内，并将点火壳体与下壳体压合固定为一整体，翻边效率高效果好，易于实施，符合人体工程力学，具有很好的实用性，极大的降低了操作人员的劳动强度，提高产品的质量；各定位工装均采用承插式固定方式，可快速更换各类定位工装，实现设备通用化。

主权项：1.一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：包括框架（100）以及平行安装于框架（100）中间的旋转工作台（300），所述的旋转工作台（300）下端设置有伺服电机，旋转工作台（300）上均匀设置有8个工位，且每个工位对应的旋转工作台（300）圆周上均设置有一组旋转工作台定位座（400）；所述的框架（100）与1号工位相对的位置上设置有一号机械手（700）、一号电子称（600），所述一号电子称（600）位于一号机械手（700）正下方，且一号电子称（600）上设置有一组上料定位座（500）；所述的框架（100）与2号工位相对的位置上设置有二号机械手（110）、二号电子称（900）；所述的框架（100）与3号工位相对的位置上设置有三号机械手（120）；所述的框架（100）与4号工位相对的位置上设置有压合系统（130）；所述的框架（100）与5号工位相对的位置上设置有五号机械手（150）、测高系统（140）；所述的框架（100）与6号工位相对的位置上设置有六号机械手（170）、三号电子称（160）；所述的框架（100）与7号工位相对的位置上设置有七号机械手（180）、传送带（190）；所述的框架（100）与8号工位相对的位置上设置有八号机械手（220）、不合格品箱（210），所述的不合格品箱（210）位于八号机械手（220）正下方；所述的压合系统（130）包括气液增压缸（131）、机架组件（132）、上模组件（133）、下顶杆（134）、楔形块（136）和气缸（137）；所述的上模组件（133）设置于机架组件（132）内的上端，与上模组件（133）相对应的下方设置有下顶杆（134）；所述的气液增压缸（131）设置于机架组件（132）上部，且与上模组件（133）连接；下顶杆（134）下端连接滚轮（135）；气缸（137）带动楔形块（136）沿缸体轴向方向移动，楔形块（136）的斜面同滚轮表面相接触；所述的旋转工作台定位座（400）包括点火壳体定位座和下壳体组件定位座，且点火壳体定位座与下壳体组件定位座分布与旋转工作台（300）的圆心为起点的同一射线上，旋转工作台定位座中的点火壳体定位座由大圆柱形槽、设置于大圆柱形槽中部的小圆柱形槽组成的台阶状结构，小圆柱形槽的槽口高于大圆柱形槽的槽口，小圆柱形槽的槽口设有用于翻边的收口状结构。

全文数据：一种自动药剂称装及金属压合设备技术领域本发明涉及一种机械加工设备，具体是一种自动药剂称装及金属压合设备。背景技术随着全球工业化进程的不断加快，我国生产制造水平也不断提升，非标自动化设备已成为生产制造中不可或缺的一种设备，拥有举足轻重的作用，各生产领域中对非标自动化设备的依赖逐渐增大，非标自动化设备具有极高的定制性，可以依照企业生产要求量身定制，解决了标准自动化生产线在生产活动设计成本高、功能不齐、维护成本高等问题，可以有效提高生产效率，降低生产成本。但在现阶段，我国非标自动化设备制造仍不成熟，企业在设备设计制造过程中不够严谨，不能满足生产最大化需求，出现设备故障率较高，调试维修困难等问题。高精度、高效率、可靠性高、易维修是非标自动化设备的发展趋势。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的上述不足而提供一种自动药剂称装及金属压合设备，设备可自动将点火药倒入点火壳体内，并将点火壳体与下壳体压合固定为一整体，并且设置有检测防错功能，精度高、效率高、可靠性高、且易维修。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动药剂称装及金属压合设备，包括框架以及平行安装于框架中间的旋转工作台，所述的旋转工作台下端设置有伺服电机，旋转工作台上均匀设置有8个工位，且每个工位对应的旋转工作台圆周上均设置有一组旋转工作台定位座；所述的框架与1号工位相对的位置上设置有一号机械手、一号电子称，所述电子称位于一号机械手正下方，且电子称上设置有一组上料定位座；所述的框架与2号工位相对的位置上设置有二号机械手、二号电子称；所述的框架与3号工位相对的位置上设置有三号机械手；所述的框架与4号工位相对的位置上设置有压合系统；所述的框架与5号工位相对的位置上设置有五号机械手、测高系统；所述的框架与6号工位相对的位置上设置有六号机械手、三号电子称；所述的框架与7号工位相对的位置上设置有七号机械手、传送带；所述的框架与8号工位相对的位置上设置有八号机械手、不合格品箱，所述的不合格品箱位于八号机械手正下方；所述的压合系统包括气液增压缸、机架组件、上模组件、下顶杆、楔形块和气缸；所述的上模组件设置于机架组件内的上端，与上模组件相对应的下方设置有下顶杆；所述的气液增压缸设置于机架组件上部，且与上模组件连接；下顶杆下端连接滚轮；气缸带动楔形块沿缸体轴向方向移动，楔形块的斜面同滚轮表面相接触。作为本发明的优选方案，还包括一个安装于框架上的用于控制旋转工作台及各工位工作的控制系统，所述的控制系统与旋转工作台的伺服电机、所有机械手、所有电子秤电性连接。作为本发明的优选方案，所述的一号机械手包括沿旋转工作台中心方向设置有第四滑轨，所述的第四滑轨固定安装于固定支架上，第四滑轨上设置有顶出气缸；所述的顶出气缸一端设置有连接件，所述连接件与提升气缸连接，所述的提升气缸与第四滑轨互相垂直，提升气缸下部两端分别设置有左抓取气缸、右抓取气缸；所述的左抓取气缸、右抓取气缸下分别设置有一个手抓。作为本发明的优选方案，所述的测高系统包括机架，所述的机架的水平测高台上设置有测高定位座、第三滑轨、驱动气缸；所述的机架中部垂直架子上设置有第二滑轨，所述的第二滑轨与传感器滑动连接，驱动气缸带动测高定位座沿着第三滑轨轴向方向移动。作为本发明的优选方案，所述的旋转工作台定位座包括点火壳体定位座和下壳体组件定位座，且点火壳体定位座与下壳体组件定位座分布与旋转工作台的圆心为起点的同一射线上，旋转工作台定位座中的点火壳体定位座由大圆柱形槽、设置于大圆柱形槽中部的小圆柱形槽组成的台阶状结构，小圆柱形槽的槽口高于大圆柱形槽的槽口，小圆柱形槽的槽口设有用于翻边的收口状结构。与现有技术相比本发明可以自动将点火药倒入点火壳体内，并将点火壳体与下壳体压合固定为一整体，翻边效率高效果好，易于实施，符合人体工程力学，具有很好的实用性，极大的降低了操作人员的劳动强度，提高产品的质量；各定位工装均采用承插式固定方式，可快速更换各类定位工装，实现设备通用化。附图说明图1为本发明的俯视图。图2为本发明的左侧轴视图。图3为本发明的右侧轴视图。图4为本发明点火壳体剖面图。图5为本发明下壳体组件剖面图。图6为本发明旋转工作台定位座轴式图。图7为本发明上料定位座已放置组件图。图8为本发明机械手座轴式图。图9为本发明2号工位轴式图。图10为本发明压合系统轴式图。图11为本发明压合系统下顶杆初始状态示意图。图12为图11的侧视图。图13为本发明测高系统轴式图。图14为本发明下壳体组件翻边过程剖面图。图15为本发明已装药并翻边组件的剖面图。图中，100、框架；110、二号机械手；111、第一滑轨；114、料斗；120、3号机械手；130、压合系统；131、气液增压缸；132、机架组件；133、上模组件；134、下顶杆；135、滚轮；136、楔形块；137、气缸；140、测高系统；141、机架；142、第二滑轨；143、传感器；144、测高定位座；145、第三滑轨；146、驱动气缸；150、五号机械手；160、三号电子称；170、六号机械手；180、七号机械手；190、传送带；200、控制系统；210、不合格品箱；220、八号机械手；230、下壳体组件；240、点火壳体；250、点火药；300、旋转工作台；400、旋转工作台定位座；500、上料定位座；600、一号电子称；700、一号机械手；701、顶出气缸；702、第四滑轨；703、连接件；704、提升气缸；705、右抓取气缸；706、左抓取气缸；800、称药杯；900、二号电子称。具体实施方式现在结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，此附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。根据图1-3所示，本发明由框架100、控制系统200、旋转工作台300、旋转工作台定位座400、上料定位座500、一号电子称600、一号机械手700、称药杯800、二号电子称900、二号机械手110、三号机械手120、压合系统130、测高系统140、五号机械手150、三号电子称160、六号机械手170、七号机械手180、传送带190、不合格品箱210、八号机械手220组成，主要用于将点火药250称装于点火壳体240中，并与下壳体组件230牢靠压合固定；旋转工作台300下端设置有伺服电机，并且沿顺时针方向上均匀设置有8个工位，且每个工位对应的旋转工作台300圆周上均设置有一组旋转工作台定位座400；框架100与1号工位相对的位置上设置有一号机械手700、一号电子称600，电子称600位于一号机械手700正下方，且电子称600上设置有一组上料定位座500；框架100与2号工位相对的位置上设置有二号机械手110、二号电子称900；框架100与3号工位相对的位置上设置有三号机械手120；所述的框架100与4号工位相对的位置上设置有压合系统130；框架100与5号工位相对的位置上设置有五号机械手150、测高系统140；框架100与6号工位相对的位置上设置有六号机械手170、三号电子称160；框架100与7号工位相对的位置上设置有七号机械手180、传送带190；框架100与8号工位相对的位置上设置有八号机械手220、不合格品箱210，不合格品箱210位于八号机械手220正下方；控制系统200采用德国西门子控制面板，PLC程序控制，采集设备信号，控制设备中各类传感器，保障设备的顺畅运行及安全；控制系统还含有追溯系统，对生产产品各项参数具有记录功能，便于生产后对产品原始数据的检查；旋转工作台300通过下部伺服电机工作带动工作台顺时针方向旋转，通过伺服电机的精准控制，每次旋转角度40°；一号电子称600、二号电子称900、三号电子称160选用BSA2202S型电子天平，最大称量2200g，实际分度值0.01g，量程大，精度高，可满足正常生产需要，用于对组件的初称，复称检测；进一步框架100采用铝型材搭建而成，具有结构简单，强度大，成本低等优点。图4所示为火壳体240剖面图。图5所示为下壳体组件230剖面图。图6为1组旋转工作台定位座400，旋转工作台300圆周上共均匀分布有8组旋转工作台定位座，每组旋转工作台定位座相差角度40°，结构相同，通过承插式固定方式插入工作台中，为后期更换定位座提供了便利；其中，一组定位座分为2部分，分别用于定位下壳体组件230及点火壳体240，实现设备的精准定位。上料定位座500同旋转工作台定位座400结构相同，仅一组固定于一号电子称600之上，用于1号上料工位的精准定位。图7所示为上料定位座500已放置火壳体240与下壳体组件230后结构图。如图8所示，一号机械手700由顶出气缸701、第四滑轨702、连接件703、提升气缸704、右抓取气缸705及左抓取气缸706组成，顶出气缸701沿缸体轴向方向移动，通过连接件703带动提升气缸704沿着第四滑轨702移动；提升气缸704带动右抓取气缸705及左抓取气缸706在垂直方向上做上下移动，右抓取气缸705及左抓取气缸706通过控制其下部的连接件的开闭来夹取下壳体组件230及点火壳体240，一号机械手700用于实现1号工位上料功能。二号机械手110、三号机械手120、五号机械手150、六号机械手170、七号机械手180、八号机械手220功能原理与一号机械手700相同。图9所示为2号工位轴视图，由操作员手工称装一定剂量的点火药250至称药杯800中，药杯置于二号电子称900台面上，待二号电子称900自动称量数据2后，人工将称药杯800中点火药倒入料斗114内，后料斗沿第一滑轨111轴向运动至旋转工作台定位座上2号工位点火壳体之上，系统控制料斗下方限位开关开闭从而将点火药倒入点火壳体内。如图10所示，压合系统130主要用于将下壳体组件230冲压翻边同点火壳体240压合为一整体，由气液增压缸131、机架组件132、上模组件133、下顶杆134、滚轮135、楔形块136、气缸137组成；其中，机架组件132用于固定气液增压缸及上模组件等，上模组件同下顶杆同心；气液增压缸131选用JRA-80-150-10L-5T型气液增压缸，该增压缸结构简单，操作简单，回程速度快且稳定，增压活塞复位简单；可将液压能转化为机械能，极大的提高工作效率并降低成本。工作时，气液增压缸131带动上模组件133沿缸体轴向方向向下移动。如图11-12所示，下顶杆134下端连接滚轮135；气缸137带动楔形块136沿缸体轴向方向移动，楔形块设计为倾斜式结构，其斜面同滚轮圆柱面相切；楔形块沿箭头方向移动，斜面由低到高，滚轮沿斜面向上移动，使其下顶杆同时向上移动，故可通过楔形块的移动来联动下顶杆。如图13所示，测高系统140由机架141、第二滑轨142、传感器143、测高定位座144、第三滑轨145及驱动气缸146组成；第二滑轨142固定于机架141侧面，传感器143由气缸带动沿着第二滑轨142上下移动，测高定位座144用于压合后产品定位，驱动气缸146带动测高定位座144沿着第三滑轨145轴向方向移动，测高定位座初始位置位于传感器正下方；工作时，通过传感器测量已压合组件高度判断是否合格。图14、15中，133为上模组件，134为下顶杆，230为下壳体组件，240为点火壳体，250为点火药，400为旋转工作台定位座，旋转工作台定位座中的点火壳体定位座由大圆柱形槽、设置于大圆柱形槽中部的小圆柱形槽组成的台阶状结构，小圆柱形槽的槽口高于大圆柱形槽的槽口，小圆柱形槽的槽口设有用于翻边的收口状结构。本发明设备工作时，由上一工位机械手将下壳体组件230及点火壳体240自动放置于上料定位座500内，一号电子称600自动称量数据1，通过其控制系统200设置在其上方传感器感应上料定位座内组件已放置正确，控制一号机械手700动作，一号机械手700自动将上料定位座500内的下壳体组件及点火壳体自动夹取至旋转工作台定位座400上1号工位的一组定位座内，该动作完成后，旋转工作台300自动顺时针方向旋转40°，组件自动旋转至2号工位，1号工位重复上述动作继续夹取，2号工位由操作员手工称装一定剂量的点火药250至称药杯800中，药杯置于二号电子称900台面上，待二号电子称自动称量数据2后，人工将称药杯中点火药倒入料斗114内，然后料斗沿第一滑轨111轴向运动至旋转工作台定位座上2号工位点火壳体之上，系统控制料斗下方限位开关开闭从而将点火药倒入点火壳体内；完毕后，旋转工作台300继续自动顺时针方向旋转40°，三号机械手120将下壳体组件夹取至点火壳体正上方，为后工位压合做准备；旋转工作台300继续旋转40°至4号工位压合系统，含组件的定位座旋至压合系统正中；气液增压缸131工作，为上模组件133提供动能向下施加压力，下顶杆134通过楔形块135、气缸136联动动作向上移动，通过上下提供压力对点火壳体及下壳体组件进行翻边冲压，冲压时使下壳体组件端部受力柔和，从而使下壳体组件薄壁逐渐冲压翻边，随即完成冲压翻边动作；压合后旋转工作台300继续旋转40°至5号工位，五号机械手150将压合后组件夹取至测高定位座144中，传感器143向下移动测量组件高度，后续旋至6号工位，六号机械手170将组件夹取至三号电子称160上，自动称量数据3后（系统自动判断比对数据3与数据1、数据2关系是否正确），六号机械手170将组件夹取回旋转工作台定位座上，后续旋至7号工位，系统判断重量及高度测量数据是否合格，如合格则七号机械手180将合格组件夹取至传送带190上，并流向下一设备，不合格则七号机械手无动作，机械旋转至8号工位，八号机械手220将不合格组件夹取至不合格品箱210中，以上工序动作重复运转。

权利要求：1.一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：包括框架（100）以及平行安装于框架（100）中间的旋转工作台（300），所述的旋转工作台（300）下端设置有伺服电机，旋转工作台（300）上均匀设置有8个工位，且每个工位对应的旋转工作台（300）圆周上均设置有一组旋转工作台定位座（400）；所述的框架（100）与1号工位相对的位置上设置有一号机械手（700）、一号电子称（600），所述电子称（600）位于一号机械手（700）正下方，且电子称（600）上设置有一组上料定位座（500）；所述的框架（100）与2号工位相对的位置上设置有二号机械手（110）、二号电子称（900）；所述的框架（100）与3号工位相对的位置上设置有三号机械手（120）；所述的框架（100）与4号工位相对的位置上设置有压合系统（130）；所述的框架（100）与5号工位相对的位置上设置有五号机械手（150）、测高系统（140）；所述的框架（100）与6号工位相对的位置上设置有六号机械手（170）、三号电子称（160）；所述的框架（100）与7号工位相对的位置上设置有七号机械手（180）、传送带（190）；所述的框架（100）与8号工位相对的位置上设置有八号机械手（220）、不合格品箱（210），所述的不合格品箱（210）位于八号机械手（220）正下方；所述的压合系统（130）包括气液增压缸（131）、机架组件（132）、上模组件（133）、下顶杆（134）、楔形块（136）和气缸（137）；所述的上模组件（133）设置于机架组件（132）内的上端，与上模组件（133）相对应的下方设置有下顶杆（134）；所述的气液增压缸（131）设置于机架组件（132）上部，且与上模组件（133）连接；下顶杆（134）下端连接滚轮（135）；气缸（137）带动楔形块（136）沿缸体轴向方向移动，楔形块（136）的斜面同滚轮表面相接触。2.根据权利要求1所述的一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：还包括一个安装于框架（100）上的用于控制旋转工作台（300）及各工位工作的控制系统（200）。3.根据权利要求1所述的一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：所述的一号机械手（700）包括沿旋转工作台（300）中心方向设置的第四滑轨（702），所述的第四滑轨（702）固定安装于固定支架上，第四滑轨（702）上设置有顶出气缸（701）；所述的顶出气缸（701）一端设置有连接件（703），所述连接件（703）与提升气缸（704）连接，所述的提升气缸（704）与第四滑轨（702）互相垂直，提升气缸（704）下部两端分别设置有左抓取气缸（706）、右抓取气缸（705）；所述的左抓取气缸（706）、右抓取气缸（705）下分别设置有一个手抓。4.根据权利要求1所述的一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：所述的测高系统（140）包括机架（141），所述的机架（141）的水平测高台上设置有测高定位座（144）、第三滑轨（145）、驱动气缸（146）；所述的机架（141）中部垂直架子上设置有第二滑轨（142），所述的第二滑轨（142）与传感器（143）滑动连接，驱动气缸（146）带动测高定位座沿着第三滑轨（145）轴向方向移动。5.根据权利要求1所述的一种自动药剂称装及金属压合设备，其特征在于：所述的旋转工作台定位座（400）包括点火壳体定位座和下壳体组件定位座，且点火壳体定位座与下壳体组件定位座分布与旋转工作台（300）的圆心为起点的同一射线上，旋转工作台定位座中的点火壳体定位座由大圆柱形槽、设置于大圆柱形槽中部的小圆柱形槽组成的台阶状结构，小圆柱形槽的槽口高于大圆柱形槽的槽口，小圆柱形槽的槽口设有用于翻边的收口状结构。

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