工程化總體方案設計報告格式

1、 格式10軟盤編號密別階段標記標記SCAD+自動裝藥裝置項目工程化方案設計報告692-2012編寫校對 審核 標審批準描寫重慶大學描校舊底圖登記號底圖登記號 第1頁 格式10a軟盤編號 “*自動裝藥裝置項目”的工程化方案設計報告一、*自動裝藥裝置項目的技術指標Ø 裝藥周期不超過20min/根；Ø 多余物控制：裝藥過程不會使藥劑混入金屬、非金屬、液體等多余物；Ø 裝藥裝置應可靠接地，能夠防止藥劑及操作人員觸電；Ø 裝藥均勻性：不低于手工裝藥均勻性（以兩端分別連續(xù)取1520個樣本均滿足成品線密度設計要求為準）；二、*自動裝藥裝置項目的設計功能本項目用于自動裝

2、藥，能適應長度為800mm、內(nèi)徑為5mm的金屬管（鉛、鋁、銀、銅）裝藥需求。本項目具有以下功能：Ø 實現(xiàn)人機隔離下的自動化裝藥；Ø 裝藥過程達到火工品生產(chǎn)技術安全要求；Ø 裝藥過程無多余物進入；Ø 裝藥周期力爭小于20min/根；Ø 自動裝藥工藝能夠實現(xiàn)驅動器件是防爆的，檢測器件是防爆的；Ø 裝藥均勻性及密實性滿足甲方成品檢測指標要求。自動裝藥工藝的設計能夠實現(xiàn)主要工藝參數(shù)人工設置、工藝流程顯示，工作時實際工藝參數(shù)的顯示、存貯、實時動畫，具有完善的保護、互鎖、防爆功能。 CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共

3、頁第 頁 第2 頁 格式10a軟盤編號三、*自動裝藥裝置的需求分析 經(jīng)過自動裝藥試驗裝置的研究和運行，可以得到以下研究成果：從功能上分析，整個裝藥過程可以分為兩個過程，即藥劑裝入金屬管和金屬管內(nèi)藥劑夯實。每一個過程所要實現(xiàn)的目標是不同的。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；從夯實的效果上看希望金屬管裝藥次數(shù)多。在滿足夯實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各不相同。每一次裝入金屬管的藥劑量與裝藥次數(shù)有關。通過試驗分析，夯實后金屬管管內(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

4、有25mm的剩余空間，最后一次的最佳裝藥量為0.5g-1g，而第一次金屬管最多的裝藥量為7.5g-8g，以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。除了最后一次藥劑量應該控制在0.5-1.0g之外，第一次藥劑量應該控制在6-8g之間，前三次的藥劑量總計應該在14g-14.5g之間，具體的藥劑量設定值可以通過試驗數(shù)據(jù)分析結果進行確定。藥劑裝入金屬管的過程還與藥劑的裝入方式有關。藥劑自動裝入金屬管可以采用水平振動和垂直振動兩種方式。水平振動可以實現(xiàn)篩網(wǎng)上藥劑的下料；垂直振動可以實現(xiàn)加料嘴處藥劑的下料。通過試驗，水平振動時由于

5、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，從而使進入金屬管的藥劑不可控；而由于高頻垂直振動具有促進藥劑向下運動的趨勢，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方式是比較好的裝藥方式，但需要設計給料可控的裝置。金屬管內(nèi)藥劑的夯實過程主要分析的是采用何種動力以及需要多大的動力。夯實的動力可以是高頻垂直振動和自由落體。通過分析，夯實的效果主要來源于金屬管瞬間停止時所產(chǎn)生的動量，因此自由落體對夯實的效果肯定比高頻垂直振動效果好。經(jīng)過試驗裝置的試驗，采用具有初速度的自

6、由落體可以實現(xiàn)較好的夯實效果，而且具有初速度的自由落體的高度只需要150mm即可。金屬管內(nèi)藥劑的夯實效果還與金屬管的變形度有關，金屬管變形越小則夯實的效果越好。由于自由落體是通過具有一定速度的金屬管在很短時間內(nèi)將速度降為零時將夯實動量傳遞給藥劑，從而實現(xiàn)藥劑的夯實，因此在自由落體中需要實現(xiàn)夯實動量的傳遞效率，確保金屬管不會變形而降低能量的傳遞效率。 CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第 3 頁 格式10a軟盤編號 自動裝藥裝置需要滿足每一根金屬管的裝藥時間小于20min ；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過程不

7、能超過5min ；按照150mm的自由落體所需的時間和金屬管夾緊、上行的時間，每一次自由落體所花費的時間為3秒，50次自由落體的時間需要150秒，因此，需要控制藥劑裝入金屬管的時間，才能確保每一根金屬管的裝藥時間小于20min ；自動裝藥裝置需要在20min之內(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，為此需要對給料裝置的給藥量進行控制，可以實現(xiàn)給料裝置每一次給藥量的可控，從而實現(xiàn)一次裝入金屬管藥量可控；振動給料裝置可以實現(xiàn)較高精度的給料控制，因此自動裝藥裝置中的給料裝置將采用振動給料機構；自動裝藥裝置在裝藥過程和夯實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

8、料嘴中的藥劑裝入金屬管、金屬管進行夯實兩個過程。針對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溢出，則不會形成浮藥；金屬管離開加料嘴時需要加料嘴內(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實現(xiàn)加料嘴內(nèi)的藥劑全部裝入金屬管；針對金屬管進行夯實過程可能產(chǎn)生浮藥，可以采用密封帽的方式，在金屬管進行夯實時，將金屬管的兩頭密封，則金屬管夯實過程不會產(chǎn)生浮藥，唯一的可能是密封帽上可能粘附藥劑，為此通過垂直振動后脫帽，可以基本消除浮藥；自動裝藥裝置需要滿足鉛、鋁、銀、銅等金屬管的自動裝藥，鉛、鋁、銀、銅的強度不同，在金屬管夯實過程中變形

9、量不同，可以通過增加護套的方式提高鉛、鋁、銀的強度，從而保證各種金屬管的夯實效果與金屬管的材料無關；自動裝藥裝置的操作需要簡單方便，金屬管的護套采用質(zhì)量輕、強度大的材料，采用安裝方便快速的結構，可以采用雙層護套結構自動裝藥裝置需要維護簡單，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。作為工程化應用的自動裝藥裝置需要滿足使用方便的要求，因此在進行裝藥操作時，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套的金屬管安裝到自動裝藥裝置；自動裝藥裝置工作一段時間后，只需對給料裝置的余料進行清理。作為工程化應用的自動裝藥裝置需要穩(wěn)定工作，主要解決給料裝置的給料穩(wěn)定性，通過參

10、數(shù)設定和參數(shù)的自適應變化可以實現(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，通過鋼珠結構可以實現(xiàn)金屬管帶帽和取帽的可靠性。 CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第4 頁 格式10a軟盤編號四、*自動裝藥裝置的設計思路 通過自動裝藥裝置的需求分析和自動裝藥試驗裝置試驗效果的分析，自動裝藥裝置工程化設計的主要內(nèi)容是護套結構的設計和整個自動裝藥裝置運行效率的設計。除了護套之外其他結構的設計思路已經(jīng)成熟，自動裝藥裝置工程化的設計思路如下：1 自動裝藥裝置運行效率的設計主要包括整個裝置運行的穩(wěn)定性可靠性設計、使用者操作的簡單性設計和維護的快速性設計。自動裝藥

11、裝置運行的穩(wěn)定性和可靠性主要體現(xiàn)在給料裝置的設計上；使用者操作的簡單性主要體現(xiàn)在護套的設計上，實現(xiàn)金屬管安裝和拆卸護套的方便性和快速性；自動裝藥裝置維護的快速性主要體現(xiàn)在給料裝置和加料嘴余料清理的快速性。2 給料裝置主要實現(xiàn)給料的穩(wěn)定和可控。給料裝置采用振動給料方式，通過精密直線送料器實現(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)，通過振動方式實現(xiàn)藥劑的運動，從而達到較精確的直線送料目的；直線送料器與加料嘴密封相連；由于藥劑的性能會有所變化，相同的一組參數(shù)實現(xiàn)的下藥量會不同；為了實現(xiàn)給藥量的較準確控制，將通過試驗數(shù)據(jù)的軟測量方式實現(xiàn)摸索和建立一套不同藥劑特性下直線送料器運行參數(shù)與下

12、料量之間的關系，實現(xiàn)自動裝藥裝置運行過程中直線送料器下藥量的檢測；3 金屬管裝藥速度的控制。將加料嘴插入金屬管，通過高頻垂直振動實現(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的參數(shù)，實現(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；通過高頻垂直振動可以實現(xiàn)金屬管加料過程中的自動排氣，有利于金屬管內(nèi)裝藥速度的提高；4 金屬管高頻振動的實現(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臺上，整個負載在40公斤左右，實現(xiàn)加料嘴與金屬管的整體高頻垂直振動；通過整個負載的高頻振動，將振動傳遞到金屬管；5 金屬管的帶帽和取帽。金屬管的帶帽和取帽通過鋼珠結構實現(xiàn)

13、，采用鋼珠可以實現(xiàn)在帶帽和取帽過程中金屬管不會卡在帽子內(nèi)；同時金屬管與帽子之間通過一圈鋼珠實現(xiàn)卡緊，卡緊力需要實現(xiàn)在無外力情況下金屬管不會自動滑落，帽子也不會自動滑落，在自由落體時帽子不會被振飛；帽子與帽子套之間通過兩圈鋼珠實現(xiàn)卡緊，實現(xiàn)金屬管脫帽時金屬管可以取出而帽子仍留在帽子套內(nèi)； CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第5 頁 格式10a軟盤編號6 金屬管運行空間的控制。金屬管在自由落體時設置金屬管固定座，可以實現(xiàn)金屬管在一定空間運動，不會使金屬管偏離運動區(qū)域；金屬管在一定的空間內(nèi)，通過夾緊氣缸實現(xiàn)金屬管的定位，可以實現(xiàn)金屬管順利插入加料嘴；7 金屬管

14、雙層護套的實現(xiàn)。采用整體式護套可以提高金屬管內(nèi)藥劑夯實的密度，但又不利于金屬管的安裝和取出；采用兩瓣式護套結構，有利于金屬管的安裝和取出，但會降低金屬管內(nèi)藥劑的夯實效果；為此金屬管的護套采用雙層結構，外層采用整體式，內(nèi)層采用兩瓣式。先用兩瓣式護套將金屬管包裹，然后再將包裹了金屬管的兩瓣式護套裝入整體式護套，這樣既實現(xiàn)了金屬管安裝的簡單方便，又實現(xiàn)了金屬管在夯實過程中不易變形；8 自動裝藥裝置運行操作的簡單性。自動裝藥裝置控制參數(shù)設定采用觸摸屏實現(xiàn)，具有操作簡單方便，操作者只需簡單地操作一個按鈕即可開始生產(chǎn)；9 自動裝藥裝置的安全性設計。所有執(zhí)行機構均采用氣動實行機構；電磁振動器采用防爆式；所有

15、現(xiàn)場的檢測信號均采用本安信號；設備外殼采用6mm防爆罩并可靠接地，實現(xiàn)人機隔離；10 自動裝藥裝置維護的簡單性。自動運行裝置在投入使用后需要維護的部件主要是儲料斗、加料嘴的清理；儲料斗和加料嘴采用不銹鋼制作，提高其表面的光潔度；儲料斗與加料嘴的固定采用手擰螺絲進行連接，可以快速進行安裝和取下實現(xiàn)維護的快速性；同時可以采用多套實現(xiàn)互換。 CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第6 頁 格式10a軟盤編號 五、*自動裝藥裝置的設計方案 根據(jù)自動裝藥裝置的設計思路，自動裝藥裝置通過振動給料和高頻垂直振動實現(xiàn)加料嘴內(nèi)的藥劑裝入金屬管；通過加速自由落體實現(xiàn)金屬管內(nèi)藥劑

16、的夯實，自動裝藥裝置的設計方案如圖5.1所示。圖5.1 自動裝藥裝置的設計方案自動裝藥裝置采用了一個垂直電磁振動器、一個直線電磁振動給料器、三個氣缸。氣缸實現(xiàn)金屬管的升降運動、夾緊松開、帽子的移動。 CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第7 頁 格式10a軟盤編號根據(jù)自動裝藥裝置的設計方案，自動裝藥裝置的工作流程如下：人工稱好15g的藥劑，將15g藥劑倒入儲料斗；人工用護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)的啟動按鈕，則金屬管進入工作狀態(tài)；首先夾緊氣缸啟動將金屬管的護套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設定的第一次裝藥參數(shù)，啟動

17、直線電磁加料器和垂直電磁振動器，將儲料斗中的藥劑裝入金屬管；第一次裝藥結束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動器；升降氣缸啟動下降，將金屬管和護套降低，密封帽氣缸啟動伸出，升降氣缸啟動上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動下降，啟動密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進水管和帽子同時吹落，進行自由落體運動；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復實現(xiàn)自由落體，直到第一次自由落體的設定參數(shù)完成了，則第一次夯實過程結束；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，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，

18、帽子留在密封帽裝置內(nèi)部，實現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動縮回，為第二次裝藥做好準備；其次，夾緊氣缸啟動將金屬管的護套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設定的第二次裝藥參數(shù)，啟動直線電磁加料器和垂直電磁振動器，將儲料斗中的藥劑裝入金屬管；第二次裝藥結束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動器；升降氣缸啟動下降，將金屬管和護套降低，密封帽氣缸啟動伸出，升降氣缸啟動上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動下降，啟動密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進水管和帽子同時吹落，進行自由落體運動；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復實現(xiàn)自

19、由落體，直到第二次自由落體的設定參數(shù)完成了，則第二次夯實過程結束；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，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，實現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動縮回，為第三次裝藥做好準備； CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第8 頁 格式10a軟盤編號第三，夾緊氣缸啟動將金屬管的護套夾緊，升降氣缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設定的第三次裝藥參數(shù)，啟動直線電磁加料器和垂直電磁振動器，將儲料斗中的藥劑裝入金屬管；第三次裝藥結束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動器；升降

20、氣缸啟動下降，將金屬管和護套降低，密封帽氣缸啟動伸出，升降氣缸啟動上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動下降，啟動密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進水管和帽子同時吹落，進行自由落體運動；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復實現(xiàn)自由落體，直到第三次自由落體的設定參數(shù)完成了，則第三次夯實過程結束；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，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，實現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動縮回，為第四次裝藥做好準備；第四，夾緊氣缸啟動將金屬管的護套夾緊，升降氣

21、缸提升將金屬管插入加料嘴，按照設定的第四次裝藥參數(shù)，啟動直線電磁加料器和垂直電磁振動器，將儲料斗中的藥劑裝入金屬管；第四次裝藥結束后，先停止直線電氣加料器，然后停止垂直電磁振動器；升降氣缸啟動下降，將金屬管和護套降低，密封帽氣缸啟動伸出，升降氣缸啟動上升，將金屬管插入帽子內(nèi)，松開金屬管的夾緊氣缸，升降氣缸啟動下降，啟動密封帽裝置的吹氣電磁閥，將進水管和帽子同時吹落，進行自由落體運動；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，將金屬管和帽子重新插入密封帽裝置，重復實現(xiàn)自由落體，直到第四次自由落體的設定參數(shù)完成了，則第四次夯實過程結束；夾緊氣缸啟動夾緊金屬管，升降氣缸啟動上升，將金屬管和帽子重新插

22、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，實現(xiàn)金屬管的脫帽；密封帽氣缸啟動縮回，夾緊氣缸松開，人工將護套和金屬管取出；人工將金屬管從護套中取出，則這一根金屬管的自動裝藥就結束，可以進行下一根金屬管的自動裝藥。從自動裝藥裝置的運行過程中可以看出該裝置具有以下特征：ü 在加料過程中，可以改變垂直電磁振動器的頻率和直線電磁振動加料機的頻率，可以對加料量進行較好的控制；ü 銀管的夯實采用加速自由落體實現(xiàn)；ü 垂直電磁振動是對整個機架進行，可以保證銀管和加料斗的同步，不會劃傷銀管；ü 自由落體時銀管仍然實現(xiàn)戴帽和取帽，可以消除

23、夯實過程中的浮藥。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第9 頁 格式10a軟盤編號根據(jù)自動裝藥裝置的設計思路，主要是需要加強銀管、鉛管的護套設計方式。為了加強護套的傳力效果，同時為了實現(xiàn)金屬管的裝配簡單方便，護套的設計方案采用了雙層護套方案，外層采用強度較大的無縫鋼管作為護套的主體；內(nèi)層采用鋼管剖成兩瓣，同時為了在自由落體時不會直接撞擊銀管，在護套的底部增加了一個臺階；整個護套的方案如圖5.2所示。圖5.2 護套的設計方案 整個護套由護套體、加料帽、堵頭、堵頭座、內(nèi)層嵌件組成； 銀管、鉛管先用內(nèi)層嵌件報告后裝在護套體內(nèi)，通過加料帽和堵頭座固定； 運行時，通

24、過撞擊堵頭座，將撞擊力傳遞給護套體進而傳遞給銀管、鉛管。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第10 頁 格式10a軟盤編號自動裝藥裝置的護套包括護套體、加料帽、堵頭、堵頭座、內(nèi)層嵌件等部件；圖5.3為護套體的結構示意圖。圖5.3 護套體的結構示意圖護套體的內(nèi)徑為12mm，外徑20mm，兩頭采用M16*1.5長度為15mm的螺紋。兩頭的螺紋與加料帽和堵頭座相連。圖5.4為內(nèi)層嵌件的結構示意圖。內(nèi)層嵌件長度為800mm，外徑為12mm、內(nèi)徑為8.4mm，可以實現(xiàn)與銀管和鉛管的包裹。圖5.4 內(nèi)層嵌件的結構示意圖CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號

25、簽字、日期共 頁第 頁 第11 頁 格式10a軟盤編號圖5.6為加料帽的結構示意圖。加料帽外徑為20mm，內(nèi)徑為M16*1.5長度為15mm的螺紋，與護套體相連；整個加料帽的高度為30mm。加料帽的上方為一個具有錐度的料嘴，其上方與加料嘴相連，下方與金屬管相連。圖5.6 加料帽的結構示意圖CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第12 頁 格式10a軟盤編號自動裝藥裝置的主要結構包括給料裝置、加料嘴結構、密封帽裝置、垂直電磁振動裝置。圖5.7為給料裝置的結構示意圖。圖5.7 給料裝置的結構示意圖 給料裝置主要包括儲料斗、直線電磁振動給料器、加料斗。先將藥劑裝入

26、儲料斗，啟動直線電磁振動給料器后，藥劑將從儲料斗輸送到加料斗，實現(xiàn)給料的要求。改變直線電磁振動給料器的參數(shù)，將改變給料的速度。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第13 頁 格式10a軟盤編號圖5.8為加料斗的加料嘴與護套加料帽之間的連接結構示意圖。圖5.8 加料嘴與護套加料帽的連接示意圖 護套的加料帽是一個帶有錐度的結構，加料嘴是一個圓柱體的結構，當護套向上運行時，錐度部分可以將護套的加料帽與加料嘴很好地插入，實現(xiàn)護套的準確定位。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第14 頁 格式10a軟盤編號圖5.9為密封帽裝置的

27、結構示意圖。圖5.9 密封帽裝置的結構示意圖 密封帽裝置由一個氣缸實現(xiàn)密封帽裝置的左右運行；密封帽裝置上帶有一個吹氣口，實現(xiàn)帽子的吹落；帽子外側設計了兩層鋼珠鎖緊結構，帽子內(nèi)側設計了一層鋼珠鎖緊結構，可以實現(xiàn)帽子的脫帽，并實現(xiàn)金屬管夯實過程中帽子不會被振落。帽子內(nèi)側還設計了一個有錐度的凸塊，可以實現(xiàn)金屬管在夯實過程中藥劑不會被振出。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第15 頁 格式10a軟盤編號圖5.10為垂直電磁振動器的結構示意圖。圖5.10 垂直電磁振動器的結構示意圖垂直電磁振動器是安裝在裝置的底部，實現(xiàn)振動裝置的垂直振動，其負載能力為40公斤，可以

28、改變垂直振動的頻率。 自動裝藥裝置可以實現(xiàn)振動給料、垂直振動裝藥、自由落體等功能，通過調(diào)整這些功能的控制參數(shù)，可以實現(xiàn)每一次裝藥量的控制、夯實密度的控制。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第16 頁 格式10a軟盤編號 六、*自動裝藥裝置運行可靠性和穩(wěn)定性的分析 自動裝藥裝置運行的可靠性和穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1 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給料器，通過振動實現(xiàn)藥劑的輸送；因此藥劑輸送量的多少與振動器上藥劑的厚度有關；藥劑厚度的變化將會影響給料器的給料精度；通過儲料斗出口設置藥劑厚度可以提高給料裝置的可靠性和穩(wěn)定性；2

29、 加料嘴的可靠性和穩(wěn)定性：自動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和控制給料裝置的給料速度實現(xiàn)加料嘴不會堵塞；3 金屬管插入加料嘴的穩(wěn)定性和可靠性：金屬管的上部設計了一個夾緊氣缸，夾緊氣缸的高度有50mm，可以實現(xiàn)對金屬管的基本定位，可以保證金屬管基本在加料嘴的下方；金屬管護套的加料帽上設計了一個有錐度的導向口，而加料嘴的下方設計的是圓柱體，因此在金屬管插入護套的過程中，可以實現(xiàn)金屬管的自動定位；從而實現(xiàn)了金屬管插入加料嘴的可靠性和穩(wěn)定性；4 金屬管帶帽和取帽的可靠性和穩(wěn)定性：帽子外側設計了兩層鋼珠鎖緊結構，帽子內(nèi)側設計了一層鋼珠鎖緊結構，可以實現(xiàn)帽子的脫帽，并實現(xiàn)金屬管夯實

30、過程中帽子不會被振落；采用鋼珠結構，由于鋼珠是可以滑動的，金屬管在插入帽子或脫離帽子時都不會被卡住；密封帽裝置上帶有一個吹氣口，實現(xiàn)帽子的吹落；帽子內(nèi)側還設計了一個有錐度的凸塊，可以實現(xiàn)金屬管在夯實過程中藥劑不會被振出；密封帽裝置帶有一個氣缸，可以實現(xiàn)密封帽裝置進入帶帽取帽工位或遠離帶帽取帽工位，從而實現(xiàn)金屬管帶帽和取帽的可靠性和穩(wěn)定性；5 金屬管自由落體過程的可靠性和穩(wěn)定性：自動裝藥裝置上設計了多個金屬管固定座，實現(xiàn)金屬管在固定座的區(qū)間進行自由落體，而不會使金屬管的活動空間變化過大，從而實現(xiàn)金屬管自由落體過程的可靠性和穩(wěn)定性。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁

31、第 頁 第17 頁 格式10a軟盤編號 七、*自動裝藥裝置人工操作和維護的方便性的分析 自動裝藥裝置運行需要人工操作的項目主要有：1 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；2 人工需要將藥劑倒入儲料斗：在金屬管裝藥前，人工需要將稱好的15g藥劑倒入儲料斗；3 金屬管外的護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)層嵌件裝入護套體內(nèi)，下端上好堵頭和堵頭座、上方上好加料帽；4 金屬管安裝到自動裝藥裝置需要人工完成：人工將裝好護套的金屬管安裝到工件固定座即可；5 從自動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

32、從工件固定座上取下即可；6 金屬管外護套拆卸需要人工完成：人工需要將內(nèi)層嵌件從護套體重取出，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。自動裝藥裝置需要人工維護的項目主要有：儲料斗和加料斗、加料嘴的余料清料：每隔一段時間，人工需要對儲料斗、加料斗和加料嘴的余料進行清理，由于這些部件均是獨立的，因此容易拆卸和安裝。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第18 頁 格式10a軟盤編號 八、*自動裝藥裝置的安全性分析 1 自動裝藥裝置外面具有一個帶門的封閉箱體，并且門和裝藥過程實現(xiàn)互鎖，從而實現(xiàn)人機分離，消除了事故發(fā)生時

33、人身傷害的可能性；操作人員在整個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裝藥裝置在密閉防爆的環(huán)境中自動完成，裝置避免了操作人員參與藥劑的裝填過程，使操作人員與危險源隔離，防止藥劑裝填過程發(fā)生的一切危險危及操作人員人身安全；2 自動裝藥裝置有效地縮短了操作人員與藥劑直接接觸的時間，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期接觸藥劑損害操作人員健康；3 整個自動裝藥裝置都是由不銹鋼材料構成，裝藥過程產(chǎn)生電火花引爆火工品的可能性較低；4 所有的電磁閥全部采用防爆電磁閥，所有的采集信號都采用安全柵，所有驅動采用氣動；系統(tǒng)運行與防爆門之間互鎖；5 依據(jù)標準設計使用合理的斷路器、短路器、過負載保護器以及防觸電裝置等安全保護器件，確保硬件系統(tǒng)在發(fā)生故障時電氣安全。CAD+描寫描校舊底圖登記號底圖登記號標記更改單號簽字、日期共 頁第 頁 第19 頁 格式10a軟盤編號九、自動裝藥裝置控制系統(tǒng)的設計 自動裝藥裝置一共配置了直線電磁振動送料器、垂直電磁振動器、夾緊氣缸、垂直升降氣缸、密封帽氣缸共三個氣缸；需要檢測氣缸位置的主要有垂直升降氣缸、夾緊氣缸、密封帽氣缸，因此整個控制系統(tǒng)的點數(shù)較少，采用小型PLC可以滿足控制功能的要求；由于現(xiàn)場要求防爆，因此所有的輸入信號通過安全柵，輸出則全部采用隔爆方式。由于作為一個工程化裝置，需要記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)，也為了