金屬粉末藥型罩自動化壓制生產系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軍工和爆破器材領域，屬于涉及一種金屬粉末藥型罩自動化壓制生產系統。金屬藥型罩在高能炸藥的爆轟作用下形成一個高速高壓具有一定形狀的射流。在軍用領域，金屬藥型罩應用于穿甲彈和破甲彈的戰斗部，用來侵徹各種裝甲目標。在民用爆破器材方面，金屬藥型罩用于裝填石油射孔彈，用于侵徹井壁進行完井作業。
【背景技術】
[0002]金屬藥型罩的生產，最初使用棒材車削加工，這種方法金屬利用率低，效率低，一致性差，因而造成侵徹深度極不穩定。隨后發展為使用板材沖壓和旋壓，這種方法提高了金屬利用率，但無法消除藥型罩壁厚差，罩的對稱性差，造成射流的極不穩定而影響侵徹威力。隨著粉末冶金技術的興起，板材藥型罩逐步被粉末藥型罩替代。起初采用金屬粉末燒結的方法生產藥型罩，這種藥型罩罩壁較薄，燒結變形，光潔度差，因而罩的穩定性極差。現在金屬藥型罩的生產，主要通過在金屬粉末中添加一定量的粘接劑，造粒后直接壓制成形。這種加工方法生產的藥型罩質量穩定，穿深大，侵徹能力強，且工藝大大簡化，易實現自動化生產。
[0003]但是，目前在粉末罩生產領域沒有成形可靠的自動化壓制生產設備，國內絕大部分廠家依然采用的是人工的生產方式，國外也未曾見過相關報道。目前國內生產工藝是:人工稱量金屬粉料，人工倒入壓制模具，人工握壓上沖旋壓預制，人工操作壓機壓制成形，人工檢測產品尺寸，人工收集成品。這種方式存在的主要問題是:1、生產工序分散，操作人員較多，不利于生產的組織管理;2、勞動強度大，生產效率低下;3、人工稱量、人工手持沖頭控制預成形壓力、人工檢驗等人為因素導致產品質量難以保證，產品一致性差，廢品率高。行業整體生產狀況較為原始落后，亟待改進。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種金屬粉末藥型罩自動化壓制生產系統，解決現有生產方式存在的工序分散、勞動強度大、生產效率低下及產品一致性差等問題，提高行業生產水平。本發明首先采用是二級加料系統為高精度電子秤供料，來實現金屬粉料的精確計量，替代原來的人工稱量，實現自動化生產。生產時先由一級加料裝置向電子秤快速加料至一定重量，然后二級加料裝置啟動再以較慢的速度加料至工藝要求的重量，并保證計量的精度。其次，設置了替代手工作業的旋壓裝置，生產時使用液壓缸對上沖施加壓力，液壓馬達驅動模具旋轉，實現粉末罩的預壓成形，液壓缸和馬達通過液壓比例技術精確控制旋壓壓力和旋轉速度。再次，設計了適用于自動化生產的上沖、中模及底沖等工裝，集成于高精度伺服轉盤為開放式壓機循環進給，采用多個機械手用于物料輸送、模具傳遞，替代原來工序間的人工轉運，實現自動生產。設計了藥型罩壁厚差自動檢測裝置代替人工檢測，采用兩個對射安裝的激光位移傳感器替代人工手持的百分表。運用自動控制技術使系統的各個裝置、氣動系統及液壓系統協調一致的工作。
[0005]本發明的上述目的通過以下技術方案實現:
金屬粉末藥型罩自動化壓制生產系統，包括用于粉料稱量的一級加料裝置11、用于粉料稱量的二級加料裝置12、用于稱量后粉料傳輸的送料機械手13、用于模具和粉料傳送的伺服轉盤21、用于粉末罩預壓成形的旋壓裝置22、用于取放上沖的上沖傳送機械手23、用于取成品的成品傳送機械手24，用于粉末罩壓制成形的壓機3，用于產品尺寸檢測的檢測裝置
4、用于成品收集的碼盤裝置5、氣動控制系統、液壓控制系統及自動控制系統。所述一級加料裝置11、二級加料裝置12和送料機械手13分別安裝于型材平臺同一臺面上，一級加料裝置11、二級加料裝置12的出料口分別對應電子秤臺面上的計量斗中心，送料機械手13的抓取中心一邊對應計量斗中心一邊對應伺服轉盤21的模具安裝中心孔。所述伺服轉盤21、旋壓裝置22、上沖傳送機械手23、成品傳送機械手24、檢測裝置4及碼盤裝置5分別安裝在壓機3的底座同一平面上，旋壓裝置22的主軸中心、上沖傳送機械手23的抓取中心分別對應伺服轉盤21的模具安裝中心孔，成品傳送機械手24的抓取中心一邊對應伺服轉盤21的模具安裝中心孔，一邊對應檢測裝置4的定位座中心。所述型材平臺與壓機的底座分別安裝在混凝土基礎上，兩者之間通過減震溝隔離。
[0006]所述的一級加料裝置11包括物位傳感器111、料倉Al12、驅動機構113、主軸箱A114、輸送管115、輸送螺桿116、翻板驅動氣缸117、截止翻板118、計量斗Al 19及電子秤A1110，其中，所述物位傳感器111安裝于料倉A112頂部，所述驅動機構113、輸送管115及輸送螺桿116安裝于主軸箱A114箱體上，所述翻板驅動氣缸117、截止翻板118安裝于輸送管115的出口處，所述計量斗A119放置于電子秤Al 110的盤面上，所述料倉A112、主軸箱A114及電子秤Al 110固定在型材平臺同一臺面上。
[0007]所述的二級加料裝置12包括料倉B121、出料調節閥門122、轉盤A123、主軸箱B124、伺服驅動電機A125、刮料板126、計量斗B127及電子秤B128，其中，所述出料調節閥門122安裝于料倉B121的出料口處，所述轉盤A123及伺服驅動電機A125安裝在主軸箱B124的中心孔內，所述刮料板126安裝于轉盤A123上方并壓緊盤面，所述計量斗B127放置于電子秤B128的盤面上，所述料倉B121、主軸箱B124及電子秤B128固定在型材平臺同一臺面上。
[0008]所述的送料機械手13包括旋轉氣缸A131、擺臂132、擺動氣爪133、左夾取手指134、右夾取手指135及計量斗C136，其中，所述左夾取手指134、右夾取手指135對稱安裝于擺動氣爪133的活動指上，所述擺動氣爪133安裝于擺臂132上，所述擺臂132通過中心孔安裝在旋轉氣缸A131上，安裝后左夾取手指134、右夾取手指135的開閉中心與計量斗C136的中心相對應。
[0009]所述的伺服轉盤21包括伺服驅動電機211、間歇分割器212、轉盤B213、下沖A214、中套215、中模216及上沖A217，其中，所述伺服驅動電機211通過法蘭安裝于間歇分割器212的箱體端面上，所述轉盤B213通過中心孔安裝于間歇分割器212的輸出軸上，所述中套215安裝于轉盤B213的定位孔內，所述下沖A214、中模216及上沖A217—起安裝于中套215的中心孔內。
[0010]所述的旋壓裝置22包括旋壓氣缸B221、上沖壓頭222、上沖B223、下沖B224、下沖驅動頭225、液壓馬達226、舉升氣缸A227及舉升缸支架228，其中，所述上沖壓頭222安裝于旋壓氣缸B221缸桿端面，下降后與上沖B223上端面相對應，所述下沖驅動頭225安裝于液壓馬達226的輸出軸上，上升后與下沖B224的下端面相對應，所述液壓馬達226安裝于舉升氣缸A227活塞桿端面，舉升氣缸A227安裝于舉升缸支架228上。
[0011]所述的上沖傳送機械手23包括:升降氣缸A231，平移氣缸A232，夾緊氣缸233，夾緊手指234，所述夾緊手指234成對安裝于夾緊氣缸233的活動指上，開閉中心與上沖A中心對應，所述夾緊氣缸233安裝于升降氣缸A231活塞桿端面，所述升降氣缸A231安裝于平移氣缸A232的平移滑塊端面；
所述成品傳送機械手24包括升降氣缸B241、平移氣缸B242、安裝板243、真空吸盤A244，所述真空吸盤A244安裝于升降氣缸B241活塞桿前端，所述升降氣缸B241安裝于平移氣缸B242平移滑塊上，所述平移氣缸B242固定在安裝板243上。
[0012]所述的壓機3包括壓機床身31、主油缸32、壓頭33、支撐環34、支架A35，所述壓頭33安裝于主油缸32活塞桿前端面上，所述主油缸32固定在壓機床身31的安裝孔內，所述支撐環34安裝在支架A35上，其中心與壓頭33中心向對應，所述支架A35固定在床身31上。
[0013]所述的檢測裝置4包括激光位移傳感器41