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一种雷管自动装配工艺及相关专用装置

阅读:517发布:2023-02-17

专利汇可以提供一种雷管自动装配工艺及相关专用装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种包含 雷管 人工上料、自动装配卡口、激 光标 识、自动检测等功能的生产线自动装配工艺及相关专用装置。其简要流程为:在上料工位,工作人员将多个点火器成列固定在一个专用运载车上;运载车随输送轨道运动,在自动装配卡口工位,集成点火器与雷管管壳被卡口压合成一体;在激光打标工位,雷管在行进中被镌刻标记;然后 机器视觉 对卡口外观和激光打标 质量 进行检测,若有不合格品,自动剔除后运载车再到缷车工位,工作人员取出成品,运载车返回上料工位,完成一个生产流程;多个同样运载车流 水 线作业组成了一个自动化的雷管生产线。本发明所述工艺流程自动化程度高,生产效率高,人机隔离操作,安全性高,具有较好的应用前景。,下面是一种雷管自动装配工艺及相关专用装置专利的具体信息内容。

1.一种雷管自动装配工艺,包含了人工上料、自动装配卡口、激光标识、自动检测等功能。其工艺流程如下:在上料工位,工作人员将多个点火器成列固定在一个运载车上;运载车随输送轨道运动,当行进到自动装配卡口工位,集成点火器与雷管管壳被卡口压合成一体;运载车继续前行,到激光打标工位,雷管被镌刻标记;然后机器视觉对卡口外观和激光打标质量进行检测后到缷车工位,若检出不合格品,相关机构自动剔除后运载车才到缷车工位,工作人员取出成品,运载车返回上料工位,完成一个生产流程;多个同样运载车在各工位的流线作业组成了一个自动化的雷管生产线。
2.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:所述运载车独立于输送轨道,可装载多个雷管点火器及其所连接的脚线或塑料导爆管,夹持雷管密封塞于车身伸出的密封塞支架板上,在同一水平高度呈直线排列,与雷管管体自动装配卡口后相对位置不变;运载车上还设有安装雷管脚线末端条形码标签的夹子,所有雷管的条形码标签安装后处同一水平高度呈直线排列。
3.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:本发明应于电雷管生产线时,运载车内还包括检测电路板及可充电的电源,检测电路板可对电雷管进行电性能检测,并通过红外或无线电通信装置上报到生产线控制计算机。特别地,当本发明应于电子雷管生产线时,运载车除具备雷管电性能检测外,还增加了与电子雷管的通信功能以及对电子雷管进行起爆密码的注入功能。
4.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:在所述上料工位,用了一个附加装置对点火器插入位置进行定位,附加装置由多个可受计算机控制的气缸或电缸或电磁推杆和定位板组成,数量与单个运载车上的夹头数量一致,其位置设计为正好让一个推杆能推动一个夹头夹紧动。附加定位装置定位板上对应雷管点火器下方开有锥形孔,上大下小,下部为直径比密封塞稍大的圆孔,操作者在上料工位放置集成点火器时,密封塞一部份插到这锥形孔中,当密封塞插入一定深度后,密封塞的中间隔离凸起将挡在圆洞的口边,也对点火器的夹持位置起到限位作用。
5.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:本发明应于电雷管生产线时,在所述上料工位,升降台下方还设充电接触头,升降台下降时,此充电接触头与运载车对应电接点在弹簧作用下紧密接触,对运载车内部电池或超级电容进行充电,以在后续生产过程中给装在运载车内的检测板供电。
6.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:在所述上料工位、自动装配卡口工位均使运载车定位夹紧于升降台上,通过升降台带车身,使雷管点火器安装时能定位和装配入卡口器时能与之对中;上料或卡口工作完成后,升降台上升,使点火器或卡口后形成的雷管体从相应装置中拨出,跟车移动。
7.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:在所述自动装配卡口工位增加了一个对准机构,该对准机构安装于群发卡口器的上方,由A、B两块特定形状的板材,滑动导轨、驱动气缸等构成,A、B两板的形状均为锯齿形,每齿形状相同,A、B两板相互重叠后,每对齿围成一个方形开孔,相对运动时,孔缩小,相反运动时,孔变大;当集成点火器刚到达卡口器上方时,在每一个卡口器的上方A、B两板齿条构成了一个可以收放的夹板孔,此时孔比集成点火器直径大3倍左右;集成点火器随运载车下降,穿过该孔后,A、B两板相对运动,孔缩小,正好触到集成点火器前端部份,使得集成点火器与置于卡口器中心的雷管壳体实现对准插入,当插入一定长度后,A、B两板相反运动,放开集成点火器,完成辅助对准工作。
8.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:在所述激光打标工位,载运车载着卡口完成后的雷管及条形码标签条,顺序从激光打标机输出镜前经过,激光打标机即对这些运动中的雷管进行管身编码打标及条形码标签进行预定内容的打标。
9.权利要求1所述一种雷管自动装配工艺其特征在于:所述剔废工位分为两部份,一为外置机器视觉检查位,另一为剪除工位。工作流程为:卡口后的雷管产品运载车在主轨道上经过外置机器视觉检查位,通过CCD或CMOS图像芯片进行雷管外观图像采集,可判断卡口质量和激光打标质量是否合格,若是电雷管运载车还向计算机上报对所载雷管的检测数据。若机器视觉外观检测和运载车内部检测均为合格,运载车正常前进,越过剪除工位,否则运载车前轨道阻挡器升起,轨道侧面气缸推动运载车到剪除工位进入轨道。到达剪除工位的运载车由专用装置去掉不合格品,运载车再回到主轨道。
10.一种实现权利要求1所述雷管自动装配工艺所需要的专用运载车装置,其特征在于:专用运载车装置包括底座、检测电路板盒、伸出于车身的密封塞支架板、脚线装载容器、条形码标签夹、脚线电气连接头,可显示雷管质量的指示灯等。
11.权利要求10所述专用运载车装置,其特征在于:所述检测电路板盒内安装有检测电路板,电池或超级电容等储能电源,外接电源的接头。检测电路板由电池或超级电容提供电源,电池或超级电容的电能在上料工位由外部电源充入。运载车在生产过程中可自动对与其连接的电雷管进行电性能检测或通信,运载车对电雷管的检测数据由红外或无线电通信模块和专用计算机双向通信。
12.权利要求10所述专用运载车装置,其特征在于:所述运载车的脚线电气连接头,每个雷管两个。若雷管脚线采用铁线或末端连接有铁质快速连接头,脚线电气连接头可采用中心填有强磁铁柱,受磁铁作用将脚线与铜柱实现电气连接,即脚线与检测电路板实现电气连接。
13.权利要求10所述专用运载车装置,其特征在于:所述运载车的条形码标签夹为一个顶面开孔,正面开窗的一个长方体,雷管附带的条形码标签由人工在上料工位放入此夹子中,到位后受弹簧顶珠的作用,固定在夹子中。每一个雷管对应一个条形码标签,全部条形码标签装入后,成为一个水平的队列,方便激光打码机在其上刻下条形码或数字图案。本发明采用的条形码标签材质为金属片塑料片或硬质纸片,若是塑料片或硬质纸片需辅助以丝网印刷,方便激光打标机在指定位置打激光条形码或数字。
14.权利要求10所述专用运载车装置,其特征在于:所述运载车密封塞支架板上配有专为夹紧雷管密封塞设计的夹头,一个雷管一个夹头。夹头结构相同,夹头分为固定部份和夹紧动块,两者之间形成夹持密封塞的孔;常态下受弹簧或磁铁作用孔的尺寸小于密封塞直径,集成点火器不能插入孔之中,由独立于运载车外有对应位置关系的推杆推动夹紧动块可使密封塞支架上相应孔打开。

说明书全文

一种雷管自动装配工艺及相关专用装置

技术领域

[0001] 本发明属于火工品生产技术及专用装置领域,主要应用于雷管自动装配生产线,包含了人工上料、自动装配卡口、激光标识、自动检测等功能的生产线工艺流程和相关专用装置。技术背景
[0002] 在雷管生产领域,常常用机械化生产线将雷管起爆所需起爆药、猛炸药、加强帽等装入雷管管壳后用方形容器将多个这样的基础雷管体暂存。到卡口工位,由人工或机械将这样的基础雷管壳放入卡口器中,再将带密封塞和脚线或塑料导爆管的点火器(为叙述方便,后文简称集成点火器)送入雷管管壳;然后卡口器收口挤压管壳,使管壳与密封塞紧密结合从而完成雷管的生产。这样的卡口设备较为多见,因是单台单人手工作业,员工不能远程操作,导致不但生产效率不高,安全事故亦不断发生。所以雷管的自动装配卡口技术一直以来是行业内急需解决的问题。本领域的技术人员也提出了群发卡口的相关设想,如专利申请号为201110182226.4的文件中所描述。这样的技术方案比现有手动单机卡口器是先进了很多,但不能和后续的雷管壳体外编码工位联动,特别对于新型电子雷管类产品来说,需要增加如下功能:在卡口后进行质量检测,以及注入起爆密码、将起爆密码与雷管壳体外编码进行数据绑定等功能。
[0003] 根据雷管单发卡口器的工作原理,不难得知将多个雷管卡口器并列布置,放入相等数量基础雷管管体后,再把相应数量集成点火器送入管壳内,由专设计的机构使多个卡口器同时收口,即可实现雷管群发卡口功能。但如何将多个集成点火器器顺利放在相应卡口器的基础雷管壳体内是一个需要本领域技术人员解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种包含雷管人工上料、自动装配卡口、激光标识、自动检测等功能的生产线自动装配工艺及相关专用装置。
[0005] 本发明的简要流程是:在上料工位,工作人员将多个点火器成列固定在一个专用运载装置(以下简称运载车)上;运载车随输送轨道运动,当行进到自动装配卡口工位,集成点火器与雷管管壳被卡口压合成一体;运载车继续前行,到激光打标工位,雷管被镌刻标记;然后机器视觉对卡口外观和激光打标质量进行检测后到缷车工位,若检出不合格品,相关机构自动剔除后运载车才到缷车工位,工作人员取出成品,运载车返回上料工位,完成一个生产流程;多个同样运载车在各工位的流线作业组成了一个自动化的雷管生产线。
[0006] 本发明的详细流程是这样实现的:可载一定数量雷管集成点火器的运载车到达操作工位的分支轨道口在气动元件作用下从主输送轨道1(专送空车)移入该工位,运载车再送到升降台上被定位夹紧,升降台带动运载车下降到一定位置,相应数量的雷管集成点火器被操作者放置在运载车上相应的固定夹头上,升降台复位,已装料的运载车在气动元件作用下移到旁边的本工位出车轨道,生产线控制计算机再根据主轨道2(专送已装料车)上的空闲情况择机将运载车送到主轨道2。此工位称为上料工位。
[0007] 运载车载着集成点火器随主轨道2(专送已装料车)移动到自动装配卡口工位的进入轨道口,驱动元件动作,运载车从主输送轨道2移动到进入轨道,到达升降台上被定位夹紧,升降台带动运载车下降,并在对准机构的辅助下将全部集成点火器插入群发卡口器中对应的基础雷管壳体中,升降台停止下降,群发卡口器动作,集成点火器密封塞与对应的基础雷管壳体压合成一体,卡口完毕后,升降台带动运载车复位,卡口后的基础雷管管壳随之从卡口器中被提出,运载车在气动元件作用下移到旁边出车轨道,生产线控制计算机再根据主轨道3(专送已卡口车)上的空闲情况择机将运载车送到主轨道3。此工位简称为卡口工位。
[0008] 运载车继续前进,此时安装在运载车上的检测电路板对卡口后雷管电性能进行检测,检测结果通过通信装置发送给系统控制专用计算机;载运车经过激光打标工位时,卡口完成后的雷管顺序地从激光打标机输出镜前经过,激光打标机即对这些雷管进行管身编码打标及条形码标签进行预定内容的打标。
[0009] 运载车前进到剔废工位入口,此处由一路机器视觉进行卡口质量和激光打标质量的外观检查,若车载雷管外观和电性能检查都通过,则运载车直接由主轨道进入卸车工位,若发现不合格品,运载车被相应驱动元件推出主轨道3进入剔废工位分支轨道,切线机构切断不合格雷管上方的雷管脚线,运载车上对应密封塞夹紧装置被外置推杆释放,使不合格品雷管与运载车分离,落入不合格品通道进行相应处理,运载车返回主轨道3。
[0010] 运载车最后到达成品缷车工位,由人工将成品取下进行包装,空运载车通过返回轨道回到上料工位,开始下一个生产循环。
[0011] 本发明所述运载车本身无需动,可脱离轨道,由输送轨道如倍速链输送机,驱动元件如轨道顶升机构、气缸推杆等完成到各工位及在生产线上循环运动。
[0012] 组成运载车的零部件包括底座、检测电路板盒、伸出于车身的密封塞支架板、脚线装载容器、条形码标签夹、脚线电气连接头,质量指示灯等等。
[0013] 运载车密封塞支架板上配有专门为夹紧雷管密封塞设计的夹头,一个雷管一个夹头。夹头结构相同,均只是夹持雷管密封塞的一部份,不能夹到密封塞欲放入雷管壳体的部份,夹持好密封塞后雷管的脚线向上,点火器向下垂直;夹头分为固定部份和夹紧动,两者之间形成夹持密封塞的孔;常态下受弹簧或磁作用夹紧动块向固定部份压紧,孔的尺寸小于密封塞直径,集成点火器不能插入孔之中。当运载车到达上料位置下降固定后,操作人员可手拿集成点火器将脚线放入运载车脚线容器中,然后将脚线两线头连接在相应电气连接点,连接好后,运载车内部检测电路板对相应集成点火器进行检测,若检测结果不合格,电路板驱使相应的质量指示灯显示为错误状态,提醒操作者更换好的点火器,直到指示为正常状态;此时独立于运载车外有对应位置关系的推杆推动夹紧动块使密封塞支架上相应孔打开,操作人员可手拿雷管密封塞将点火器插入其中;然后当该运载车全部装载完毕,操作人员发出结束信号,升降台复位,驱动元件动作将运载车从升降台移走。
[0014] 运载车上的检测电路板盒内安装有检测电路板,电池或超级电容等储能电源,外接电源的接头。检测电路板由电池或超级电容提供电源,电池或超级电容的电能在上料工位由外部电源充入。运载车在生产流程中可自动对与其连接的电雷管进行电性能检测或通信,运载车对电雷管的检测数据由红外或无线电通信模块和专用计算机双向通信。
[0015] 运载车还设有脚线电气连接头,每个雷管两个,使检测板与雷管脚线快速方便。若雷管脚线采用铁线或末端连接有铁质快速连接头,脚线电气连接头可采用中心填有强磁铁柱,这个铜柱通过导线与检测电路板检测电路连接。受磁铁作用脚线将与铜柱实现电气连接,即脚线与检测电路板实现连接。若雷管脚线为其他材质也可以采用弹簧压接的方式进行。
[0016] 为简单显示每个雷管的检测结果,脚线电气连接头旁边还设有一个质量指示灯,指示灯受检测电路板驱动,当操作者将集成点火器脚线连接在运载车电气连接头后,指示灯即时显示该发集成点火器的好坏。
[0017] 条形码标签夹为一个顶面开孔,正面开窗的一个长方体,雷管附带的条形码标签由人工在上料工位放入此夹子中,到位后受弹簧顶珠的作用,固定在夹子中。每一个雷管对应一个条形码标签,全部条形码标签装入后,成为一个水平的队列,方便激光打码机在其上刻下条形码或数字图案。本发明采用的条形码标签材质为金属片塑料片或硬质纸片,若是塑料片或硬质纸片需辅助以丝网印刷,方便激光打标机在指定位置打激光条形码或数字。
[0018] 若生产的集成点火器是塑料导爆管类型,则无需在运载车上安装检测电路板,仅由机器视觉对运动中的卡口后雷管卡口质量和激光打标质量进行检查。
[0019] 为满足大批量生产的需要,同一生产线上可多设效率较低的上料、缷车工位,少设效率高的自动装配卡口工位、剔废工位。由此运载车在上料工位、自动装配卡口工位、剔废工位、缷车工位执行操作时均需要将运载车从相应主轨道移到工位进入轨道,本工序完成后移到本工位出车轨道,由计算机发出指令,驱动元件推动运载车进入相应主轨道。一般来说激光打标效率最高,可以考虑进行激光飞行中打标,所以激光打标工位可不设进入轨道和出车轨道。
[0020] 在上料工位、自动装配卡口工位,运载车需要通过结构和功能相同的升降台实现定位和移动,具体动作如下:
[0021] 在上料工位,当运载车从进入轨道到达升降台附近时,计算机驱动气缸推杆1将车推到升降台的金属架1上,到位后金属架1下降,运载车也随之下移,到设定位置后停止;因为运载车密封塞支架板上夹头仅靠夹住集成点火器的密封塞上部实现对其的夹紧,而且还需要外置的推杆将夹头夹紧动块推开才可以将集成点火器放入夹头,所以在上料工位,还需要增加一个附加定位装置。该装置由多个可受计算机控制的气缸或电缸或电磁铁推杆和定位板组成,数量与单个运载车上的夹头数量一致,其位置设计为正好让一个推杆能推动一个夹头夹紧动块。
[0022] 附加定位装置定位板上对应雷管点火器下方开有锥形孔,上大下小,下部为直径比密封塞稍大的圆孔,操作者在上料工位放置集成点火器时,密封塞一部份插到这锥形孔中,当密封塞插入一定深度后,密封塞的中间隔离凸起将挡在圆洞的口边,也对点火器的夹持位置起到限位作用。当工作人员完成运载车全部的集成点火器装入工作后,金属架1复位,也将集成点火器从上述孔中带出,点火器在同一水平高度呈直线排列。气缸2使车横向移动,将运载车移向另一固定在机架上金属板2,到位后,计算机再驱动其他气缸推动运载车纵向离开金属架2,到本工位出车轨道,择机进入相应主轨道。
[0023] 在上料工位,升降台的金属架1下方还设充电接触头,当运载车移动到金属架1后,金属架1下降时,此充电接触头与运载车对应电接点在弹簧作用下紧密接触,对运载车内部电池或超级电容进行充电,以在后续生产过程中给装在运载车内的检测板供电。
[0024] 在自动装配卡口工位,群发卡口器装置装有多个呈水平直线排列、间隔一致的卡口器,运载车密封塞支架板上夹头中心的位置与之一一对应,当运载车通过轨道到达升降台附近时,计算机驱动气缸推杆将运载车推到升降台金属架A上,金属架A带动运载车下降。金属架A设计时使固定在其上的运载车密封塞支架夹持中心处于群发卡口器的正上方,每一个集成点火器正好对正相应卡口器的中心。本发明中,假定准备好的雷管管体已由其他装置放入群发卡口器中,相关描述可见专利申请号为2013106426605的文件中。本发明采用的群发卡口器装置也类似专利申请号为2013106426605的文件中所描述的群发卡口器装置。
[0025] 由于受到振动或密封塞弹性的影响,集成点火器并不能十分准确地插入基础雷管壳体,所以增加了一个集成点火器对准机构,该对准机构安装于群发卡口器的上方,由A、B两块特定形状的板材,滑动导轨、驱动气缸等构成,A、B两板的形状均为锯齿形,每齿形状相同,A、B两板相互重叠后,每对齿围成一个方形开孔,相对运动时,孔缩小,相反运动时,孔变大;当集成点火器刚到达卡口器上方时,在每一个卡口器的上方A、B两板齿条构成了一个可以收放的夹板孔,此时孔比集成点火器直径大3倍左右;集成点火器随运载车下降,穿过该孔后,A、B两板相对运动,孔缩小,正好触到集成点火器前端部份,使得集成点火器与置于卡口器中心的雷管壳体实现对准插入,当插入一定长度后,A、B两板相反运动,放开集成点火器,完成辅助对准工作。
[0026] 在卡口工位,当完成集成点火器插入工作后,计算机驱动气液增压缸,使群发卡口器的卡口动板动作,收紧卡口器的口部,挤压雷管金属管壳形成多道密封的收口环,密封塞也与基础雷管管壳连为一体,并适当保持2秒钟,增强其卡口密封性。随后,气液增压缸复位,即松开卡口器。金属架A复位,密封塞连带雷管管壳一同被提起被带起,最后完全脱离群发卡口器。
[0027] 当然,若卡口后再控制升降台金属架A带出雷管体上升到一定高度,即卡口器口部处于雷管腰部时,计算机再控制气液增压缸适当收口,即可实现雷管的自动卡腰工作。
[0028] 金属架A复位后,计算机再驱动其他气缸推动运载车纵向离开到达金属架B,再到本工位出车轨道,择机进入相应主轨道。
[0029] 卡口工序完成后,运载车向激光打标工位前进,运载车也在此利用车载检测电路板对刚卡口的雷管进行电气性能检测,并将结果通过红外或无线电通信的方式告知系统控制计算机。
[0030] 剔废工位分为两部份,一为外置机器视觉检查位,另一为剪除工位。工作流程为:
[0031] 卡口后的雷管产品运载车在主轨道上经过外置机器视觉检查位,通过CCD或CMOS图像芯片进行雷管外观图像采集,可判断卡口质量和激光打标质量是否合格,若是电雷管运载车还向计算机上报对所载雷管的检测数据。若机器视觉外观检测和运载车内部检测均为合格,运载车正常前进,越过剪除工位,否则运载车前轨道阻挡器升起,轨道侧面气缸推动运载车到剪除工位进入轨道。
[0032] 到达剪除工位的运载车由一气缸将其推动到设定位置,使刚发现的不合格品正好对准装有气动剪刀和夹头夹紧动块推动的装置,该装置向运载车前进,使得不合格雷管的脚线正好在剪刀的作用范围,接着剪刀动作,同时夹头夹紧动块推动装置也作用。这样,不合格雷管管身部份将脱离运载车,在重力作用下,掉入不合格品通道另行处理。去掉不合格品的运载车继续前进,回到主轨道。
[0033] 运载车最后进入缷车工位,与上料工位类似,均由工作人员进行缷车,由计算机控制的气缸或电缸或电磁铁推杆推动夹头以释放卡口后的雷管。缷车完毕,操作人员发出结束信号,计算机驱动执行元件等将此运载车移走,返回上料轨道。
[0034] 若本发明用于电子雷管的生产,则还需要在剔废工位后进行起爆密码的注入,由相应的控制系统完成对该雷管的UID地址、激光外编码、起爆密码等的数据绑定及上传到服务器工作。
[0035] 以上各个工位效率不同,但均可在一条生产线上按输送轨道特点,多设效率慢的工位,各工位运载车由同一轨道或不同轨道进入,完成本工位工作后再进入下一轨道汇总,考虑到平面不易布置也可以使轨道在不同高度进行调配。
[0036] 使用本发明所述工艺流程,自动化程度高,生产效率极高,完全实现了雷管生产中最危险的卡口工序人机隔离操作,安全性极高,可实现了对新型电子雷管密码与雷管管身激光编码自动数据绑定的新功能要求,具有极高的推广价值和应用前景。附图说明
[0037] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明:
[0038] 附图1是本发明实施例1所述雷管自动装配工艺流程图
[0039] 附图2是本发明涉及运载车结构示意图;
[0040] 附图3是本发明实施例1运载车电接线端子组件示意图;
[0041] 附图4是本发明实施例1运载车电接线端子组件未连接雷管脚线时的示意图;
[0042] 附图5是本发明实施例1运载车电夹紧雷管密封塞的夹头结构示意图;
[0043] 附图6是本发明实施例1运载车车载检测电路板盒结构示意图;
[0044] 附图7是本发明实施例1上料工位工作示意图;
[0045] 附图8是本发明实施例1上料工位工作位置放大示意图;
[0046] 附图9是本发明实施例1运载车升降定位平台结构示意图;
[0047] 附图10是本发明实施例1自动装配卡口工位示意图;
[0048] 附图11是本发明实施例1集成点火器插入卡口器动作示意图;
[0049] 附图12是本发明实施例1运载车卡口完毕平移示意图1;
[0050] 附图13是本发明实施例1运载车卡口完毕平移示意图2;
[0051] 附图14是本发明实施例1集成点火器插入卡口器的对准机构示意图;

具体实施方式

[0052] 根据前文所述,鉴于电子雷管的自动装配生产最为复杂,现以电子雷管自动装配生产线为具体实施例对本发明进行更深一步的详细说明:
[0053] 如附图1所述本发明具体实施例1所实现的电子雷管自动装配工艺流程如下:
[0054] 空运载车由2.5倍速链输送机从主轨道1(专送空车)推出到某一上料工位进入轨道,操作者通过附加定位装置作用将带脚线的电子雷管集成点火器装入运载车夹头中,由生产线控制计算机择机从上料工位送到主轨道2(专送已上料车);车行进再到自动装配卡口工位,与预先装入卡口器的基础雷管管体实现装配及卡口,运载车再从卡口器中拔出雷管管体移动到主轨道3(专送已卡口雷管的运载车),行驶过程中运载车内电路检测板对已卡口的雷管通过脚线进行电性能检测,结果通过红外通信装置告知系统控制专用计算机;运载车在行驶到激光编码工位后,所有雷管均从激光打标机输出镜前经过,激光打标机对电性能合格的雷管管身进行飞行中打标,另一台对合格电性能的雷管脚线条形码塑料片进行飞行中打标;当激光打标工作结束后,运载车到达剔废工位,经过一机器视觉检测装置的镜头判断雷管管身的激光标记编码以及卡口质量是否合格。装载全部合格电子雷管的运载车直接移向卸车工位;若存有不合格的产品,则将其从主轨道中推出,到达剪除工位,将不合格品剔除,再返回主轨道3。所有运载车到达缷车工位前,因生产的是电子雷管,所以还需要进行密码注入等工作;缷车工位采用了与上料工位类似的升降台定位平板,但不需有升降功能,当车定位后,车前面设有一推板,推板动作,可将所有车密封塞夹紧装置动块顶开,使得操作者容易从车上将成品雷管取出后包装。全部雷管取出后,操作者给出信号,运载车移到旁边出车轨道,计算机再驱动其他气动元件,使空运载车择机进入返回上料工位的轨道。
[0055] 附图1中虚线单箭头表示是车内部检测电路板执行的功能。图示性能初测是指当操作者将电子雷管集成点火器安放于运载车密封塞夹头时,车内部检测电路板通过脚线电气连接头对该电子雷管集成点火器进行电流大小检测及通信功能测试。图示性能复测是指当卡口完毕形成完整雷管后,对雷管壳体内集成点火器性能再次进行检测,防止在卡口过程中对点火器的造成损坏。废品箱内不合格品由雷管工厂按规定销毁。
[0056] 附图2是本发明涉及运载车结构示意图,为方便看图及说明,图中未画出车上结构相同的其他密封塞支架板(下面的附图均省略类似图示)。图中11为雷管脚线及条形码标签安装的连接组件,12是带脚线和收线轮的电子雷管集成点火器,13是脚线装载容器,14为检测电路板安装盒,15为运载车底板,16是密封塞支架板,17是电子雷管集成点火器的要插入雷管体的头部,18是密封塞支架板的固定板,19是车的框体。
[0057] 为对装载的电子雷管进行检测,本实施例运载车还设有脚线电气连接头,每个雷管两个,对应连接在检测板和雷管脚线之间。本实施例中规定雷管脚线采用铁线,脚线电气连接头采用为中心填有强磁铁的铜柱,受磁铁作用将脚线与铜柱实现电气连接,这样的电气连接头简单、方便。
[0058] 附图3即是本发明实施例1运载车电接线端子组件示意图,图中1201为雷管的两根脚线,1202套在脚线上的条形码标签,激光打标机将会在其表面打印出电子雷管UID数据的条形码及生产厂需要打印的其他数据。1101为连接脚线的铜柱,其表面与脚线外露的金属接触,另一端与运载车内置的检测电路板相连。1102为置入1101的强磁柱,用于将脚线吸住在1101表面。1103为安装1101的绝缘小框架。1104为条形码标签片夹板件之一,可用于固定各小部件。1105是一金属钩子,当脚线安装于本组件后,钩住线不让其从条形码标签片前经过,防止激光打标机对该标签打标不成功。图中14为运载车的检测电路板安装盒,连接14与本组件的固定孔为图示1107,本组件穿线到检测电路板的孔洞为图示1106。还有指示当前连接点火器是否有质量问题的灯1108。
[0059] 附图4是本发明实施例1运载车电接线端子组件未连接雷管脚线时的示意图。图中1110是本组件的主要结构体,用于连接各个组件及形成条形码标签片夹槽。图中还可以看出在安装条形码的夹后面有两个顶珠1109,顶珠后是压缩弹簧,其作用为保持条形码标签1202在装入此夹子后处于不易脱出的状态。雷管用的条形码标签由人工在上料工位放入此夹子中,到位后受弹簧顶珠的作用,固定在夹子中。每一个雷管均有一个条形码标签夹,全部雷管条形码标签装入后,成为一个水平的队列,方便激光打码机在其上刻下条形码或数字图案。本发明采用的条形码标签材质为塑料片,辅助以丝网印刷,方便激光打码机在指定的位置打激光条形码或数字。
[0060] 附图5是本发明实施例1运载车夹紧雷管密封塞的夹头结构示意图。图中1601为夹头主结构板,中间开有供弹簧1603及夹紧动块1602滑动的槽。一般情况下,夹紧动块1602在弹簧1603作用下与1601前端部紧密接触,形成的中间孔直径小于电子雷管集成点火器密封塞1204和点火器头部17的尺寸。当1602受外力被推开后,形成的开孔大小大于密封塞1204直径,方便操作者插入点火器。图中还可以看到该点火器密封塞分为上部1203,下部1204,中间的圆柱凸起1205,其中1204将插入雷管管体与管体口部在卡口后形成密封连接,1205可起到定位的作用,1203与传统雷管密封塞相比加长了15mm左右,主要是方便本装置夹头自动夹紧。本实施例中采用的是一个单独的夹头对集成点火器进行夹持,为保证同车所有集成点火器的安装位置一致性,相对误差要小,可以考虑将所有夹头形成的夹孔开在一个密封塞支架板上,而所有夹紧动块单独制造后与支架板整体装配在一起。
[0061] 附图6是本发明实施例1运载车车载检测电路板安装盒结构示意图,图中1401为储能超级电容,1403为安装于盒内的检测电路板,1404为连接到组件11的电线。1402为连接外电源的接线装置,在上料工位,独立定位移动装置的金属架1下方还设充电接触头,当运载车移动到金属架1后,金属架1向下移动时,此充电接触头与运载车相对应电接点在弹簧作用下紧密接触,对运载车内超级电容1401进行充电,以维持车内检测板的正常工作。
[0062] 附图7是本发明实施例1上料工位工作示意图。为方便看图及说明,图中未画出车上结构相同的其他密封塞支架板及集成点火器。
[0063] 附图8是本发明实施例1上料工位工作位置放大示意图。图中气缸处于推动状态,夹紧动块1602被推开,方便点火器17及密封塞1204部份的插入。图示21为安放在上料工位运载车正面的附加定位装置,该装置上装有多个可受计算机控制的气缸推杆20,数量与单个运载车上的夹头数量一致,其位置设计为正好让一个推杆能推动一个夹头夹紧动块;附加定位装置上还开有圆形孔洞2101,使得操作者在安装集成点火器12到运载车上时,密封塞1204也正好能插入一部份到这圆形孔洞中,这个孔洞上部为锥形口,方便插入,下部为直径与密封塞相当的圆洞,当密封塞插入一定深度后,密封塞的中间隔离凸起1205将挡在圆洞的口边,也对点火器的安装位置起到限位作用。当操作者完成运载车全部的点火器插入工作后,车移动将集成点火器从上述孔洞中拨出。
[0064] 附图9是本发明实施例1运载车可升降定位移动平台结构示意图。图中50为本工位进入倍速链轨道,51为出车的倍速链轨道,31为可升降的平板,32为固定的平板,平板31和32边上均设有挡块,方便限制车的位置。为方便运载车在平板上移动,本实施例采用的是多个万向滚珠固定在平板上,由各方向受计算机控制的气缸来推动车实现夹紧定位及移动的。图中35为升降平板31的支撑机构。当运载车通过进入轨道50到达定位移动装置可升降平板31附近时,计算机驱动一气缸推杆将车推到可升降平板31上,到位后可升降平板31向下移动,将运载车也下移,到最低位置后停止。计算机再控制一横移气缸(见附图
13中的图示66)使车身在平板31上夹紧。这样的方式可以在上料工位、自动装配卡口工位实现运载车的定位。
[0065] 附图10是本发明实施例1自动装配卡口工位工作示意图。图中34为群发卡口器示意,33为用于使点火器与雷管体中心重合的对准机构,其余与附图9相同。图中群发卡口器装置34一般为多个卡口器呈水平直线排列,相互间隔一定距离,对应的运载车密封塞支架板上夹头的位置与之匹配,当运载车通过轨道到达定位移动装置附近时,计算机驱动气缸推杆将车推到可升降的定位移动装置金属架31上,金属架31向下移动,车也随之移动;金属架31与群发卡口器34之间距离固定,正好使运载车的密封塞支架处于群发卡口器的上方,即每一个雷管点火器正好对应相应卡口器的中心。本实例中,卡口器中放入的雷管管体已由其他装置放入群发卡口器中,相关描述可见专利申请号为2013106426605的文件中。
[0066] 附图11是本发明实施例1集成点火器插入卡口器动作示意图。图中重点是描述了对准机构33的动作示意,点火器17下降离卡口器端面约10mm高度时,对准机构两块支撑条块3302、3304受两头气缸3301、3303(见附图14)推动,带动了重叠放置的齿形板3305和3306相反方向运动,使得齿形板3305和3306的齿形成孔变大,方便可能变动位置了的点火器17向下再运动。本实例中齿形板3305和3306的齿形状相同,A、B两板相互重叠后,每对齿形成一个方形开孔,孔的中心与卡口中心重合,形成孔离卡口器表面约5mm高,所以当点火器17下降到离卡口器表面1mm左右时,对准机构两个气缸3301、3303相对推动,使得齿形板3305和3306相对运动,两者形成的孔变小,达到调整点火器17与卡口器中心即雷管体中心重合的目的。当插入点火器17到雷管管体一定长度后,两板相反运动,离开点火器,完成辅助对准工作。
[0067] 图12是本发明实施例1运载车卡口完毕平移示意图1。图示11为雷管脚线及条形码标签安装的连接组件,12是带脚线的电子雷管集成点火器,16是密封塞支架板,17是电子雷管集成点火器的要插入雷管体的头部。3401是群发卡口装置的其中一个卡口器,3402是收紧卡口的板,其向上运动即可使3401口部变小,达到卡口的目的。3403是卡口器的安装固定板,3405是与3402刚性连接的板,计算机通过驱动气液增压缸,使用群发卡口器的卡口动板3405动作,带动3402板向上运动,收紧卡口器3401的口部,在雷管密封塞部份挤压雷管金属管壳形成多道密封的收口环,并适当保持2秒钟,增加其卡口密封性。随后,计算机释放气液增压缸,即松开卡口器3401,升起可升降定位平板31,雷管壳体于是连在运载车上被带起,脱离了群发卡口器。随后无杆气缸66的活塞滑动块6601动作,使连接其上的拖车板67动作,67板上有一开口板(当车从31板上升后,本实例中设置的车边附加板68正好插入67板的开口中)也动作,从而将运载车整个向固定板32移动,到最右边位置后,另设的气缸推杆将车再纵向推出到本工位出车轨道。图示中还有3201为安装在固定板
32上的万向滚珠。
[0068] 图13是本发明实施例1运载车卡口完毕平移示意图2。此图为上图的另一视示意图,图中能看到本实施例还在67板上设有一滚轮,作用为当运载车刚移到31板时,无杆气缸66向其推动,使67板滚轮与车附加板68接触,从而实现在此方向上的定位,31板是需要向下移动的,所以采用滚轮可以始终对运载车施加夹紧力。图示中69是固定在31板上的挡板,当运载车离开31板向32板移动时,其可以防止偏离方向。另外,图示3501为31板与其支架的移动导柱,3502为驱动31板垂直运动的气缸推杆。
[0069] 图14是本发明实施例1集成点火器插入卡口器的对准机构示意图。由于受到振动或密封塞弹性的影响,点火器并不能十分准确地插入雷管壳体,所以增加了一个点火器对准机构,该对准机构安装于群发卡口器的上方,由A、B两块特定形状的板材,滑动导轨、驱动气缸等构成。其运动示意见附图11及相关说明。
[0070] 卡口完成后,运载车向激光打标工位前进,运载车也在此利用车载检测电路板对刚卡口的雷管进行电气性能检测;并将结果通过红外通信模块告知系统控制计算机。载运车经过激光打标工位时,卡口完成后的雷管顺序地从激光打标机输出镜前经过,激光打标机即对这些雷管进行管身编码打标及条形码标签进行预定内容(如本雷管的UID地址码,工厂LOGO)的打标。
[0071] 剔废工位分为两部份,一为外置机器视觉检查位,另一为剪除工位。本实施例工作流程为:
[0072] 卡口后的雷管产品运载车在主轨道上经过外置机器视觉检查位,通过CMOS图像芯片进行图像采集雷管外观,判断卡口质量和激光打标质量是否合格,同时运载车也向计算机上报对所载电雷管的检测数据。若机器视觉外观检测和运载车内部电性能检测均为合格,运载车正常前进,越过剪除工位,否则运载车前轨道阻档器升起,轨道侧面气缸推动车到剪除工位进入轨道。
[0073] 到达剪除工位的车由一气缸将其推动到某一位置,使刚发现的不合格品正好对应着外加的汽动剪刀和夹头夹紧动块推动装置,该装置向运载车前进,使得废品雷管的脚线正好在剪刀的作用范围,接着剪刀动作,同时夹头夹紧动块推动装置也作用。这样,不合格品雷管管身部份将脱离运载车,在重力作用下,掉入不合格品通道另行处理。剩下的合格品还是由车装载并返回主轨道,向缷车工位前进。
[0074] 运载车最后进入缷车工位,与上料工位类似,均由人工进行缷车,由计算机控制的气缸或电缸或电磁铁推杆对夹头进行释放。缷车完毕,操作人员发出结束信号,计算机驱动轨道等将此运载车移走。
[0075] 本发明用于电子雷管的生产,还需要在剔废工位后进行起爆密码的注入,由相应的控制系统完成对该雷管的UID地址、激光外编码、起爆密码等的数据绑定及上传到服务器工作。
[0076] 使用本发明所述工艺流程,自动化程度高,生产效率极高,完全实现了雷管生产中最危险的卡口工序人机隔离操作,安全性极高,也实现了对新型电子雷管密码与雷管管身激光编码自动数据绑定的新功能要求,具有极高的推广价值和应用前景。
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一种一维条形码 2020-05-12 560
条形码优化技术 2020-05-12 38
条形码读取装置 2020-05-12 507
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解码条形码 2020-05-11 75
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解码条形码 2020-05-11 97
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