格式 10 軟盤編號(hào) 密別 階段標(biāo)記 標(biāo)記 S + 自動(dòng)裝藥裝置項(xiàng)目 工程化方案設(shè)計(jì)報(bào)告 692寫 校對(duì) 審核 標(biāo)審 批準(zhǔn) 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 第 1 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) “ *自動(dòng)裝藥裝置項(xiàng)目”的工程化方案設(shè)計(jì)報(bào)告 一、 *自動(dòng)裝藥裝置項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo) 裝藥周期不超過 20； 多余物控制：裝藥過程不會(huì)使藥劑混入金屬、非金屬、液體等多余物； 裝藥裝置應(yīng)可靠接地，能夠防止藥劑及操作人員觸電； 裝藥均勻性：不低于手工裝藥均勻性（以兩端分別連續(xù)取 15 20 個(gè)樣本均滿足成品線密度設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)）； 二、 *自動(dòng)裝藥裝置項(xiàng)目的設(shè)計(jì)功能 本 項(xiàng)目用于自動(dòng)裝藥，能適應(yīng)長(zhǎng)度為 800徑為 5金屬管（鉛、鋁、銀、銅）裝藥需求。 本項(xiàng)目具有以下功能： 實(shí)現(xiàn)人機(jī)隔離下的自動(dòng)化裝藥； 裝藥過程達(dá)到火工品生產(chǎn)技術(shù)安全要求； 裝藥過程無多余物進(jìn)入 ； 裝藥周期 力爭(zhēng)小于 20 ； 自動(dòng)裝藥工藝能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)器件是防爆的，檢測(cè)器件是防爆的； 裝藥均勻 性及密實(shí)性滿足甲方成品檢測(cè)指標(biāo)要求。 自動(dòng)裝藥工藝的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)主要工藝參數(shù)人工設(shè)置、工藝流程顯示，工作時(shí)實(shí)際工藝參數(shù)的顯示、存貯、實(shí)時(shí)動(dòng)畫，具有完善的保護(hù)、互鎖、防爆功能。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 2 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 三、 *自動(dòng)裝藥裝置的需求分析 動(dòng)裝藥試驗(yàn)裝置的分析與總結(jié) 經(jīng)過自動(dòng)裝藥試驗(yàn)裝置的研究和運(yùn)行，可以得到以下研究成果： 從功能上分析，整個(gè)裝藥過程可以分為兩個(gè)過程，即 藥劑裝入金屬管和金屬管內(nèi)藥劑夯實(shí) 。每一個(gè)過程所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是不同的。 藥劑裝入金屬管的過程首先需要確定裝藥次數(shù)。從效率看希望金屬管裝藥次數(shù)少；從夯實(shí)的效果上看希望金屬管裝藥次數(shù)多。在滿足夯實(shí)效果的前提下金屬管裝藥次數(shù)越少越好，由于金屬管裝藥后能夠再容納藥劑的空間變短，因此每一次裝入金屬管 的藥劑重量應(yīng)各不相同。每一次裝入金屬管的藥劑量與裝藥次數(shù)有關(guān)。通過試驗(yàn)分析，夯實(shí)后金屬管管內(nèi)的藥劑密度可以提高一倍左右；為了確保最后金屬管的上部有 25剩余空間，最后一次的最佳裝藥量為 第一次金屬管最多的裝藥量為 后的裝藥量則為前一次裝藥量的一半左右， 因此最佳的裝藥次數(shù)應(yīng)該為四次。 藥劑裝入金屬管的過程還與每一次藥劑的裝入量有關(guān)。外，第一次藥劑量應(yīng)該控制在 6間，前三次的藥劑量總計(jì)應(yīng)該在 間，具體的藥劑量設(shè)定值可以通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行確定。 藥劑裝入金屬管的過程還與藥劑的裝入方式有關(guān)。藥劑自動(dòng)裝入金屬管可以采用水平振動(dòng)和垂直振動(dòng)兩種方式。水平振動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)篩網(wǎng)上藥劑的下料；垂直振動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)加料嘴處藥劑的下料。通過試驗(yàn)，水平振動(dòng)時(shí)由于篩網(wǎng)上藥劑量的變化、篩網(wǎng)孔徑的堵塞變化以及篩網(wǎng)上藥劑結(jié)塊，篩網(wǎng)上藥劑的下料量不穩(wěn)定，容易造成藥劑在加料嘴處的堵塞，從而使進(jìn)入金屬管的藥劑不可控；而由于高頻垂直振動(dòng)具有促進(jìn)藥劑向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，使藥劑不易在加料嘴堵塞，因此只要控制加料嘴處的藥劑量，可以確保藥劑能夠 順利裝入金屬管。因此采用高頻垂直振動(dòng)方式是比較好的裝藥方式，但需要設(shè)計(jì)給料可控的裝置。 金屬管內(nèi)藥劑的夯實(shí)過程主要分析的是采用何種動(dòng)力以及需要多大的動(dòng)力。夯實(shí)的動(dòng)力可以是高頻垂直振動(dòng)和自由落體。通過分析，夯實(shí)的效果主要來源于金屬管瞬間停止時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)量，因此自由落體對(duì)夯實(shí)的效果肯定比高頻垂直振動(dòng)效果好。經(jīng)過試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)，采用具有初速度的自由落體可以實(shí)現(xiàn)較好的夯實(shí)效果，而且具有初速度的自由落體的高度只需要 150可。 金屬管內(nèi)藥劑的夯實(shí)效果還與金屬管的變形度有關(guān)，金屬管變形越小則夯實(shí)的效果越好。由于自由落體是通過具有一定速度的金屬管在很短時(shí)間內(nèi)將速度降為零時(shí)將夯實(shí)動(dòng)量傳遞給藥劑，從而實(shí)現(xiàn)藥劑的夯實(shí)，因此在自由落體中需要實(shí)現(xiàn)夯實(shí)動(dòng)量的傳遞效率，確保金屬管不會(huì)變形而降低能量的傳遞效率。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 3 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 動(dòng)裝藥裝置的需求分析 自動(dòng)裝藥裝置需要滿足每一根金屬管的裝藥時(shí)間小于 20由于 15g 藥劑最少需要分成四次裝入一根金屬管，即每一次藥劑裝入金屬管及其夯實(shí)過程不能超過 5按照 150自由落體所需的時(shí)間和金屬管夾緊、上行的時(shí)間，每一次自由落體所花費(fèi)的時(shí)間為 3 秒， 50 次自由落體的時(shí)間需要 150 秒，因此，需要 控制藥劑裝入金屬管的時(shí)間，才能確保每一根金屬管的裝藥時(shí)間小于 20 自動(dòng)裝藥裝置需要在 20內(nèi)將 15g 的藥劑分四次全部裝入金屬管，每一次裝入金屬管的藥劑必須可控，為此需要對(duì)給料裝置的給藥量進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)給料裝置每一次給藥量的可控，從而實(shí)現(xiàn)一次裝入金屬管藥量可控；振動(dòng)給料裝置可以實(shí)現(xiàn)較高精度的給料控制，因此自動(dòng)裝藥裝置中的給料裝置將采用振動(dòng)給料機(jī)構(gòu)； 自動(dòng)裝藥裝置在裝藥過程和夯實(shí)過程中必須沒有浮藥產(chǎn)生，而最容易產(chǎn)生浮藥的過程是加料嘴中的藥劑裝入金屬管、金屬管進(jìn)行夯實(shí)兩個(gè)過程。針對(duì)加料嘴中 藥劑裝入金屬管的過程，需要解決加料嘴與金屬管的連接，只需要將加料嘴能夠插入金屬管即可確保藥劑不會(huì)溢出，則不會(huì)形成浮藥；金屬管離開加料嘴時(shí)需要加料嘴內(nèi)沒有藥劑，可以通過控制給料裝置的給藥量和高頻垂直振動(dòng)實(shí)現(xiàn)加料嘴內(nèi)的藥劑全部裝入金屬管；針對(duì)金屬管進(jìn)行夯實(shí)過程可能產(chǎn)生浮藥，可以采用密封帽的方式，在金屬管進(jìn)行夯實(shí)時(shí)，將金屬管的兩頭密封，則金屬管夯實(shí)過程不會(huì)產(chǎn)生浮藥，唯一的可能是密封帽上可能粘附藥劑，為此通過垂直振動(dòng)后脫帽，可以基本消除浮藥； 自動(dòng)裝藥裝置需要滿足 鉛、鋁、銀、銅等金屬管的自動(dòng)裝藥，鉛、鋁、銀、銅的 強(qiáng)度不同，在金屬管夯實(shí)過程中變形量不同，可以通過增加護(hù)套的方式提高鉛、鋁、銀的強(qiáng)度，從而保證各種金屬管的夯實(shí)效果與金屬管的材料無關(guān)； 自動(dòng)裝藥裝置的操作需要簡(jiǎn)單方便，金屬管的護(hù)套采用質(zhì)量輕、強(qiáng)度大的材料，采用安裝方便快速的結(jié)構(gòu)，可以采用雙層護(hù)套結(jié)構(gòu) 自動(dòng)裝藥裝置需要維護(hù)簡(jiǎn)單，給料裝置和加料嘴余料能夠快速清理，給料裝置和加料嘴的光潔度較高。 作為工程化應(yīng)用的自動(dòng)裝藥裝置需要滿足使用方便的要求，因此在進(jìn)行裝藥操作時(shí)，操作者只需稱好藥劑并倒入給料裝置即可，然后操作者將裝好護(hù)套的金屬管安裝到自動(dòng)裝藥裝置；自動(dòng) 裝藥裝置工作一段時(shí)間后，只需對(duì)給料裝置的余料進(jìn)行清理。 作為工程化應(yīng)用的自動(dòng)裝藥裝置需要穩(wěn)定工作，主要解決給料裝置的給料穩(wěn)定性，通過參數(shù)設(shè)定和參數(shù)的自適應(yīng)變化可以實(shí)現(xiàn)給料裝置給料的穩(wěn)定性；解決密封帽帶帽和取帽的穩(wěn)定性，通過鋼珠結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)金屬管帶帽和取帽的可靠性。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 4 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 四、 *自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)思路 通過自動(dòng)裝藥裝置的需求分析和自動(dòng)裝藥試驗(yàn)裝置試驗(yàn)效果的分析，自動(dòng)裝藥裝置工程化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是護(hù)套結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和整個(gè)自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行效率的設(shè)計(jì)。除了護(hù)套之外其他結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路已經(jīng)成熟，自動(dòng)裝藥裝置工程化的設(shè)計(jì)思路如下： 自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行效率的設(shè)計(jì)主要包括整個(gè)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性可靠性設(shè)計(jì)、使 用者操作的簡(jiǎn)單性設(shè)計(jì)和維護(hù)的快速性設(shè)計(jì)。自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性主要體現(xiàn)在給料裝置的設(shè)計(jì)上；使用者操作的簡(jiǎn)單性主要體現(xiàn)在護(hù)套的設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)金屬管安裝和拆卸護(hù)套的方便性和快速性；自動(dòng)裝藥裝置維護(hù)的快速性主要體現(xiàn)在給料裝置和加料嘴余料清理的快速性。 給料裝置主要實(shí)現(xiàn)給料的穩(wěn)定和可控。給料裝置采用振動(dòng)給料方式，通過精密直線送料器實(shí)現(xiàn)藥劑的較精確送料，將藥劑的送料面高度控制在一定范圍之內(nèi)，通過振動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)藥劑的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到較精確的直線送料目的；直線送料器與加料嘴密封相連；由于藥劑的性能會(huì)有所變化，相同的一 組參數(shù)實(shí)現(xiàn)的下藥量會(huì)不同；為了實(shí)現(xiàn)給藥量的較準(zhǔn)確控制，將通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的軟測(cè)量方式實(shí)現(xiàn)摸索和建立一套不同藥劑特性下直線送料器運(yùn)行參數(shù)與下料量之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行過程中直線送料器下藥量的檢測(cè)； 金屬管裝藥速度的控制。將加料嘴插入金屬管，通過高頻垂直振動(dòng)實(shí)現(xiàn)加料嘴中藥劑裝入金屬管，通過調(diào)整直線送料器和高頻垂直振動(dòng)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)加料嘴中藥劑裝入金屬管的速度大于直線送料器藥劑的給料速度；通過高頻垂直振動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)金屬管加料過程中的自動(dòng)排氣，有利于金屬管內(nèi)裝藥速度的提高； 金屬管高頻振動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。加料嘴藥劑裝入金 屬管的過程，將加料嘴與金屬管一起放在高頻垂直振動(dòng)臺(tái)上，整個(gè)負(fù)載在 40 公斤左右，實(shí)現(xiàn)加料嘴與金屬管的整體高頻垂直振動(dòng)；通過整個(gè)負(fù)載的高頻振動(dòng)，將振動(dòng)傳遞到金屬管； 金屬管的帶帽和取帽。金屬管的帶帽和取帽通過鋼珠結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，采用鋼珠可以實(shí)現(xiàn)在帶帽和取帽過程中金屬管不會(huì)卡在帽子內(nèi)；同時(shí)金屬管與帽子之間通過一圈鋼珠實(shí)現(xiàn)卡緊，卡緊力需要實(shí)現(xiàn)在無外力情況下金屬管不會(huì)自動(dòng)滑落，帽子也不會(huì)自動(dòng)滑落，在自由落體時(shí)帽子不會(huì)被振飛；帽子與帽子套之間通過兩圈鋼珠實(shí)現(xiàn)卡緊，實(shí)現(xiàn)金屬管脫帽時(shí)金屬管可以取出而帽子仍留在帽子套內(nèi)； + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 5 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 金屬管運(yùn)行空間的控制。金屬管在自由落體時(shí)設(shè)置金屬管固定座，可以實(shí)現(xiàn)金屬管在一定空間運(yùn)動(dòng)，不會(huì)使金屬管偏離運(yùn)動(dòng)區(qū)域；金屬管在一定的空間內(nèi)，通 過夾緊氣缸實(shí)現(xiàn)金屬管的定位，可以實(shí)現(xiàn)金屬管順利插入加料嘴； 金屬管雙層護(hù)套的實(shí)現(xiàn)。采用整體式護(hù)套可以提高金屬管內(nèi)藥劑夯實(shí)的密度，但又不利于金屬管的安裝和取出；采用兩瓣式護(hù)套結(jié)構(gòu)，有利于金屬管的安裝和取出，但會(huì)降低金屬管內(nèi)藥劑的夯實(shí)效果；為此金屬管的護(hù)套采用雙層結(jié)構(gòu)，外層采用整體式，內(nèi)層采用兩瓣式。先用兩瓣式護(hù)套將金屬管包裹，然后再將包裹了金屬管的兩瓣式護(hù)套裝入整體式護(hù)套，這樣既實(shí)現(xiàn)了金屬管安裝的簡(jiǎn)單方便，又實(shí)現(xiàn)了金屬管在夯實(shí)過程中不易變形； 自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行操作的簡(jiǎn)單性。自動(dòng)裝藥裝置控制參數(shù)設(shè)定采用觸摸屏實(shí) 現(xiàn)，具有操作簡(jiǎn)單方便，操作者只需簡(jiǎn)單地操作一個(gè)按鈕即可開始生產(chǎn)； 自動(dòng)裝藥裝置的安全性設(shè)計(jì)。所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用氣動(dòng)實(shí)行機(jī)構(gòu)；電磁振動(dòng)器采用防爆式；所有現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)均采用本安信號(hào)；設(shè)備外殼采用 6爆罩并可靠接地，實(shí)現(xiàn)人機(jī)隔離； 自動(dòng)裝藥裝置維護(hù)的簡(jiǎn)單性。自動(dòng)運(yùn)行裝置在投入使用后需要維護(hù)的部件主要是儲(chǔ)料斗、加料嘴的清理；儲(chǔ)料斗和加料嘴采用不銹鋼制作，提高其表面的光潔度；儲(chǔ)料斗與加料嘴的固定采用手?jǐn)Q螺絲進(jìn)行連接，可以快速進(jìn)行安裝和取下實(shí)現(xiàn)維護(hù)的快速性；同時(shí)可以采用多套實(shí)現(xiàn)互換。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 6 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 五 、 *自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)方案 動(dòng)裝藥裝置設(shè)計(jì)方案的概述 根據(jù)自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)思路，自動(dòng)裝藥裝置通過振動(dòng)給料和高頻垂直振動(dòng)實(shí)現(xiàn)加料嘴 內(nèi)的藥劑裝入金屬管；通過加速自由落體實(shí)現(xiàn)金屬管內(nèi)藥劑的夯實(shí)，自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)方案如圖 示。 圖 自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)裝藥裝置采用了一個(gè)垂直電磁振動(dòng)器、一個(gè)直線電磁振動(dòng)給料器、三個(gè)氣缸。氣缸實(shí)現(xiàn)金屬管的升降運(yùn)動(dòng)、夾緊松開、帽子的移動(dòng)。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 7 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 動(dòng)裝藥裝置的工作流程 根據(jù)自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)方案，自動(dòng)裝藥裝置的工作流程如下： 人工稱好 15g 的藥劑，將 15g 藥劑倒入儲(chǔ)料斗； 人工用護(hù)套將金屬管包裹好后，安裝到工件固定座內(nèi)； 人工操作控制系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕，則金屬管進(jìn)入工作狀態(tài)； 首先夾緊氣缸啟動(dòng)將金屬管的護(hù)套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設(shè)定的第一次裝藥參數(shù)，啟動(dòng)直線電磁加料器和垂直電磁振動(dòng)器，將儲(chǔ)料斗中的 藥劑裝入金屬管；第一次裝藥結(jié)束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動(dòng)器；升降氣缸啟動(dòng)下降，將金屬管和護(hù)套降低，密封帽氣缸啟動(dòng)伸出，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動(dòng)下降，啟動(dòng)密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進(jìn)水管和帽子同時(shí)吹落，進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復(fù)實(shí)現(xiàn)自由落體，直到第一次自由落體的設(shè)定參數(shù)完成了，則第一次夯實(shí)過程結(jié)束；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置 ，升降氣缸下降，將金屬管從密封帽裝置中撥出，帽子留在密封帽裝置內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動(dòng)縮回，為第二次裝藥做好準(zhǔn)備； 其次，夾緊氣缸啟動(dòng)將金屬管的護(hù)套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設(shè)定的第二次裝藥參數(shù)，啟動(dòng)直線電磁加料器和垂直電磁振動(dòng)器，將儲(chǔ)料斗中的藥劑裝入金屬管；第二次裝藥結(jié)束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動(dòng)器；升降氣缸啟動(dòng)下降，將金屬管和護(hù)套降低，密封帽氣缸啟動(dòng)伸出，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動(dòng)下降，啟動(dòng)密封帽裝置的吹氣 電磁閥，將進(jìn)水管和帽子同時(shí)吹落，進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復(fù)實(shí)現(xiàn)自由落體，直到第二次自由落體的設(shè)定參數(shù)完成了，則第二次夯實(shí)過程結(jié)束；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，升降氣缸下降，將金屬管從密封帽裝置中撥出，帽子留在密封帽裝置內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動(dòng)縮回，為第三次裝藥做好準(zhǔn)備； + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 8 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 第三，夾緊氣缸啟動(dòng)將金屬管的護(hù)套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設(shè)定的第三次裝藥參數(shù)，啟動(dòng)直線電磁加料器和垂直電磁振動(dòng)器，將儲(chǔ)料斗中的藥劑裝入金屬管；第三次裝藥結(jié)束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動(dòng)器；升降氣缸啟動(dòng)下降，將金 屬管和護(hù)套降低，密封帽氣缸啟動(dòng)伸出，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動(dòng)下降，啟動(dòng)密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進(jìn)水管和帽子同時(shí)吹落，進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復(fù)實(shí)現(xiàn)自由落體，直到第三次自由落體的設(shè)定參數(shù)完成了，則第三次夯實(shí)過程結(jié)束；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，升降氣缸下降，將金屬管從密封帽裝置中撥出，帽子留在密封帽裝置內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動(dòng)縮 回，為第四次裝藥做好準(zhǔn)備； 第四，夾緊氣缸啟動(dòng)將金屬管的護(hù)套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設(shè)定的第四次裝藥參數(shù)，啟動(dòng)直線電磁加料器和垂直電磁振動(dòng)器，將儲(chǔ)料斗中的藥劑裝入金屬管；第四次裝藥結(jié)束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動(dòng)器；升降氣缸啟動(dòng)下降，將金屬管和護(hù)套降低，密封帽氣缸啟動(dòng)伸出，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動(dòng)下降，啟動(dòng)密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進(jìn)水管和帽子同時(shí)吹落，進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和 帽子重新插入密封帽裝置，重復(fù)實(shí)現(xiàn)自由落體，直到第四次自由落體的設(shè)定參數(shù)完成了，則第四次夯實(shí)過程結(jié)束；夾緊氣缸啟動(dòng)夾緊金屬管，升降氣缸啟動(dòng)上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，升降氣缸下降，將金屬管從密封帽裝置中撥出，帽子留在密封帽裝置內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動(dòng)縮回，夾緊氣缸松開，人工將護(hù)套和金屬管取出； 人工將金屬管從護(hù)套中取出，則這一根金屬管的自動(dòng)裝藥就結(jié)束，可以進(jìn)行下一根金屬管的自動(dòng)裝藥。 從自動(dòng)裝藥裝置的運(yùn)行過程中可以看出該裝置具有以下特征： 在加料過程中，可以改變垂直電磁振動(dòng)器的頻率 和直線電磁振動(dòng)加料機(jī)的頻率，可以對(duì)加料量進(jìn)行較好的控制； 銀管的夯實(shí)采用加速自由落體實(shí)現(xiàn)； 垂直電磁振動(dòng)是對(duì)整個(gè)機(jī)架進(jìn)行，可以保證銀管和加料斗的同步，不會(huì)劃傷銀管； 自由落體時(shí)銀管仍然實(shí)現(xiàn)戴帽和取帽，可以消除夯實(shí)過程中的浮藥。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 9 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 動(dòng)裝藥裝置的護(hù)套設(shè)計(jì)方案 根據(jù)自動(dòng)裝藥裝置的設(shè)計(jì)思路，主要是需要加強(qiáng)銀管、鉛管的護(hù)套設(shè)計(jì)方式。為了加強(qiáng)護(hù)套的傳力效果，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)金屬管的裝配簡(jiǎn)單方便，護(hù)套的設(shè)計(jì)方案采用了雙層護(hù)套方案，外層采用強(qiáng)度較大的無縫鋼管作為護(hù)套的主體；內(nèi)層采用鋼管剖成兩瓣，同時(shí)為了在自由落體時(shí)不會(huì)直接撞擊銀管，在護(hù)套的底部增加了一個(gè)臺(tái)階；整個(gè)護(hù)套的方案如圖 示。 圖 護(hù)套的設(shè)計(jì)方案 整個(gè)護(hù)套由護(hù)套體、加料帽、堵頭、 堵頭座、內(nèi)層嵌件組成； 銀管、鉛管先用內(nèi)層嵌件報(bào)告后裝在護(hù)套體內(nèi)，通過加料帽和堵頭座固定； 運(yùn)行時(shí)，通過撞擊堵頭座，將撞擊力傳遞給護(hù)套體進(jìn)而傳遞給銀管、鉛管。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底 圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 10 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 動(dòng)裝藥裝置護(hù)套的具體設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)裝藥裝置的護(hù)套包括護(hù)套體、加料帽、堵頭、堵頭座、內(nèi)層嵌件等部件；圖 護(hù)套體的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 護(hù)套體的結(jié)構(gòu)示意圖 護(hù)套體的內(nèi)徑為 12徑 20頭采用 度為 15螺紋。兩頭的螺紋與加料帽和堵頭座相連。 圖 內(nèi)層嵌件的結(jié)構(gòu)示意圖。內(nèi)層嵌件長(zhǎng)度為 800徑為 12徑為 以實(shí)現(xiàn)與銀管和鉛管的包裹。 圖 內(nèi)層嵌件的結(jié)構(gòu)示意圖 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 11 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 圖 加料帽的結(jié)構(gòu)示意圖。加料帽外徑為 20徑為 度為 15螺紋，與護(hù)套體相連；整個(gè)加料帽的高度為 30料帽的上方為一個(gè)具有錐度的料嘴，其上方與加料嘴相連，下方與金屬管相連。 圖 加料帽的結(jié)構(gòu)示意圖 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日 期 共 頁第 頁 第 12 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 動(dòng)裝藥裝置的具體設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)裝藥裝置的主要結(jié)構(gòu)包括給料裝置、加料嘴結(jié)構(gòu)、密封帽裝置、垂直電磁振動(dòng)裝置。圖 圖 給料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 給料裝置主要包括儲(chǔ)料斗、直線電磁振動(dòng)給料器、加料斗。先將藥劑裝入儲(chǔ)料斗，啟動(dòng)直線電磁振動(dòng)給料器后，藥劑將從儲(chǔ)料斗輸送到加料斗，實(shí)現(xiàn)給料的要求。改變直線電磁振動(dòng)給料器的參數(shù)，將改變給料的速度。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 13 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 圖 加料斗的加料嘴與護(hù)套加料帽之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 加料嘴與護(hù)套加料帽的連接示意圖 護(hù)套的加料帽是一個(gè)帶有錐度的結(jié)構(gòu)，加料嘴是一個(gè)圓柱體的結(jié)構(gòu)，當(dāng)護(hù)套向上運(yùn)行時(shí)，錐度部分可以將護(hù)套的加料帽與加料嘴很好地插入，實(shí)現(xiàn)護(hù)套的準(zhǔn)確定位。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 14 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 圖 密封帽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 密封帽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 密封帽裝置由一個(gè)氣缸實(shí)現(xiàn)密封帽裝置的左右運(yùn)行；密封帽裝置上帶有一個(gè)吹氣口，實(shí)現(xiàn)帽子的吹落；帽子外側(cè)設(shè)計(jì)了兩層鋼珠鎖緊 結(jié)構(gòu)，帽子內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)了一層鋼珠鎖緊結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)帽子的脫帽，并實(shí)現(xiàn)金屬管夯實(shí)過程中帽子不會(huì)被振落。帽子內(nèi)側(cè)還設(shè)計(jì)了一個(gè)有錐度的凸塊，可以實(shí)現(xiàn)金屬管在夯實(shí)過程中藥劑不會(huì)被振出。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記 號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 15 頁 格 式 10a 軟盤編號(hào) 圖 垂直電磁振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 垂直電磁振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖 垂直電磁振動(dòng)器是安裝在裝置的底部，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)裝置的垂直振動(dòng)，其負(fù)載能力為 40 公斤，可以改變垂直振動(dòng)的頻率。 動(dòng)裝藥裝置設(shè)計(jì)方案的總結(jié) 自動(dòng)裝藥裝置可以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)給料、垂直振動(dòng)裝藥、自由落體等功能，通過調(diào)整這些功能的控制參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)每一次裝藥量的控制、夯實(shí)密度的控制。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 16 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 六 、 *自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性的分析 自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 給料裝置給料量的可靠性和穩(wěn)定性：給料裝置采用直線電磁振動(dòng)給料器，通過振動(dòng)實(shí)現(xiàn)藥劑的輸送；因此藥劑輸送量的多少與振動(dòng)器上藥劑的厚度有關(guān)；藥劑厚度的變化將會(huì)影 響給料器的給料精度；通過儲(chǔ)料斗出口設(shè)置藥劑厚度可以提高給料裝置的可靠性和穩(wěn)定性； 加料嘴的可靠性和穩(wěn)定性：自動(dòng)裝藥裝置有可能堵塞的部位就是加料嘴，加料嘴通過垂直振動(dòng)和控制給料裝置的給料速度實(shí)現(xiàn)加料嘴不會(huì)堵塞； 金屬管插入加料嘴的穩(wěn)定性和可靠性：金屬管的上部設(shè)計(jì)了一個(gè)夾緊氣缸，夾緊氣缸的高度有50以實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管的基本定位，可以保證金屬管基本在加料嘴的下方；金屬管護(hù)套的加料帽上設(shè)計(jì)了一個(gè)有錐度的導(dǎo)向口，而加料嘴的下方設(shè)計(jì)的是圓柱體，因此在金屬管插入護(hù)套的過程中，可以實(shí)現(xiàn)金屬管的自動(dòng)定位；從而實(shí)現(xiàn)了金屬管 插入加料嘴的可靠性和穩(wěn)定性； 金屬管帶帽和取帽的可靠性和穩(wěn)定性： 帽子外側(cè)設(shè)計(jì)了兩層鋼珠鎖緊結(jié)構(gòu)，帽子內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)了一層鋼珠鎖緊結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)帽子的脫帽，并實(shí)現(xiàn)金屬管夯實(shí)過程中帽子不會(huì)被振落；采用鋼珠結(jié)構(gòu)，由于鋼珠是可以滑動(dòng)的，金屬管在插入帽子或脫離帽子時(shí)都不會(huì)被卡住；密封帽裝置上帶有一個(gè)吹氣口，實(shí)現(xiàn)帽子的吹落；帽子內(nèi)側(cè)還設(shè)計(jì)了一個(gè)有錐度的凸塊，可以實(shí)現(xiàn)金屬管在夯實(shí)過程中藥劑不會(huì)被振出；密封帽裝置帶有一個(gè)氣缸，可以實(shí)現(xiàn)密封帽裝置進(jìn)入帶帽取帽工位或遠(yuǎn)離帶帽取帽工位，從而實(shí)現(xiàn)金屬管帶帽和取帽的可靠性和穩(wěn)定性； 金屬管 自由落體過程的可靠性和穩(wěn)定性：自動(dòng)裝藥裝置上設(shè)計(jì)了多個(gè)金屬管固定座，實(shí)現(xiàn)金屬管在固定座的區(qū)間進(jìn)行自由落體，而不會(huì)使金屬管的活動(dòng)空間變化過大，從而實(shí)現(xiàn)金屬管自由落體過程的可靠性和穩(wěn)定性。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 17 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 七 、 *自動(dòng)裝藥裝置人工操作和維護(hù)的方便性的分析 自動(dòng)裝藥裝置運(yùn)行需要人工操作的項(xiàng)目主要有： 藥劑重量的稱重需要人工完成：在金屬管裝藥前，人工需要將 15g 藥劑稱好； 人工需要將藥劑倒入儲(chǔ)料斗：在金屬管裝藥前，人工需要將稱好的 15g 藥劑倒入儲(chǔ)料斗； 金屬管外的護(hù)套安裝需要人工完成：在金屬管裝藥前，人工需要將金屬管用內(nèi)層嵌件先包裹好，然后將包裹好的內(nèi)層嵌件裝入護(hù)套體內(nèi)，下端上好堵頭和堵頭座、上方上好加料帽； 金屬管安裝到自動(dòng)裝藥 裝置需要人工完成：人工將裝好護(hù)套的金屬管安裝到工件固定座即可； 從自動(dòng)裝藥裝置上取下金屬管需要人工完成：人工將裝好藥的金屬管從工件固定座上取下即可； 金屬管外護(hù)套拆卸需要人工完成：人工需要將內(nèi)層嵌件從護(hù)套體重取出，然后再將金屬管從內(nèi)層嵌件中取出，由于內(nèi)層嵌件是兩瓣式，因此從內(nèi)層嵌件中取出金屬管很容易。 自動(dòng)裝藥裝置需要人工維護(hù)的項(xiàng)目主要有： 儲(chǔ)料斗和加料斗、加料嘴的余料清料：每隔一段時(shí)間，人工需要對(duì)儲(chǔ)料斗、加料斗和加料嘴的余料進(jìn)行清理，由于這些部件均是獨(dú)立的，因此容易拆卸和安裝。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 18 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 八 、 *自動(dòng)裝藥裝置的安全性分析 自動(dòng)裝藥裝置外面具有一個(gè)帶門的封閉箱體，并且門和裝藥過程實(shí)現(xiàn)互鎖，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)分離，消除了事故發(fā)生時(shí)人身傷害的可能性；操作人 員在整個(gè)裝藥過程只需要手工完成金屬管的更換固定和藥劑的倒入工作，其他的裝藥流程都是由自動(dòng)裝藥裝置在密閉防爆的環(huán)境中自動(dòng)完成，裝置避免了操作人員參與藥劑的裝填過程，使操作人員與危險(xiǎn)源隔離，防止藥劑裝填過程發(fā)生的一切危險(xiǎn)危及操作人員人身安全； 自動(dòng)裝藥裝置有效地縮短了操作人員與藥劑直接接觸的時(shí)間，改善了操作人員的工作環(huán)境 ，有效避免了由于操作人員長(zhǎng)期接觸藥劑損害操作人員健康； 整個(gè)自動(dòng)裝藥裝置都是由不銹鋼材料構(gòu)成，裝藥過程產(chǎn)生電火花引爆火工品的可能性較低； 所有的電磁閥全部采用防爆電磁閥，所有的采集信號(hào)都采用安全 柵，所有驅(qū)動(dòng)采用氣動(dòng)；系統(tǒng)運(yùn)行與防爆門之間互鎖； 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使用合理的斷路器、短路器、過負(fù)載保護(hù)器以及防觸電裝置等安全保護(hù)器件，確保硬件系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)電氣安全。 + 描寫 描校 舊底圖登記號(hào) 底圖登記號(hào) 標(biāo)記 更改單號(hào) 簽字、日期 共 頁第 頁 第 19 頁 格式 10a 軟盤編號(hào) 九、自動(dòng)裝藥裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 自動(dòng)裝藥裝置一共配置了直線電磁振動(dòng)送料器、垂直電磁振動(dòng)器、夾緊氣缸、垂直升降氣缸、密封帽氣缸共三個(gè)氣缸；需要檢測(cè)氣缸位置的主要有垂直升降氣缸、夾緊氣缸、密封帽氣缸，因此整個(gè)控制系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)較少，采用小型 以滿足控制功能的要求；由于現(xiàn)場(chǎng)要求防爆，因此所有的輸入信號(hào)通過安全柵，輸出則全部采用隔爆方式。 由于作為一個(gè)工程化裝置，需要記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)，也為了操作的方便，采用上位機(jī)實(shí)現(xiàn)所有的操作和記錄。因此，確 定控制系統(tǒng)的功能如下： （ 1）控制系統(tǒng)的整體控制對(duì)象為自動(dòng)裝藥 裝置 。 （ 2）控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)工藝要求的裝藥流程。 （ 3）控制系統(tǒng)分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種運(yùn)行模式，且兩種模式互鎖；手動(dòng)模式下為單步運(yùn)行，便于檢修和故障處理，自動(dòng)運(yùn)行模式為正常裝藥工作方式。