用于亮珠或開包藥的計量分裝機構的制作方法

本發明是關于一種煙花內筒生產用的工藝設備，尤其涉及一種用于亮珠或開包藥的計量分裝機構。

背景技術：

在煙花生產過程中，由于工藝要求，需將發射藥(即亮珠和開包藥)灌入到煙花內筒中。發射藥是一種類似于小米大小的顆粒狀物品，以前是由人工完成藥物灌裝，工人勞動強度大，生產效率低，容易造成原料浪費，影響產品質量。后來出現了半自動灌裝裝置，但這些裝置還是需要人工操作灌裝的堵板，每次灌裝都抽拉堵板一次，重復工作需要耗費很大的體力，而且工人長期接觸藥物，對身體健康有很大影響，工作時接觸易燃易爆危險藥物，威脅人身安全。

因此，在填裝發射藥的流程中，需要一種將亮珠或開包藥自動進行計量并進行分裝的機構來代替目前的手工作業。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種用于亮珠或開包藥的計量分裝機構，以克服現有技術的缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于亮珠或開包藥的計量分裝機構，能自動完成對亮珠或開包藥的計量和分裝工作，提高煙花生產的自動化程度和安全性。

本發明的目的是這樣實現的，一種用于亮珠或開包藥的計量分裝機構，所述計量分裝機構包括：

支架；

加料漏斗，其安裝在所述支架上；

橫向運動氣缸，其安裝在所述支架上，所述橫向運動氣缸驅動滑塊沿水平方向往復移動；

阻擋氣缸，其安裝在所述支架上，所述阻擋氣缸設有伸縮桿，所述伸縮桿的一端能伸出到所述滑塊的水平移動軌跡的中間位置，阻擋所述滑塊移動；

旋轉氣缸，其安裝在所述滑塊上，所述旋轉氣缸設有向下伸出的旋轉桿，所述旋轉桿的下端設有防靜電毛刷；所述防靜電毛刷沿水平方向伸展一定寬度，所述旋轉桿的下端連接所述防靜電毛刷的中間位置；

計量容器，其設有上下貫通的計量通孔；緊貼所述計量容器的底部設置氣動閥門，所述氣動閥門控制所述計量通孔的向下導通路徑的打開與關閉；所述計量容器與所述氣動閥門作為整體安裝在所述支架上，所述防靜電毛刷能與所述計量容器的上端面接觸；以及

封閉罩，其將所述計量容器罩住，在所述計量容器周圍形成一封閉的填料空間；所述防靜電毛刷位于所述填料空間內；所述加料漏斗與所述填料空間相通。

在本發明的一較佳實施方式中，所述支架上設有水平的安裝板，所述氣動閥門安裝在所述安裝板上，且所述氣動閥門穿過所述安裝板伸到所述安裝板下方；所述封閉罩包括布袋及加料袖管；所述布袋的下端邊緣密封連接在所述安裝板上，所述布袋的上端邊緣密封連接在所述旋轉氣缸上；所述布袋內的空間形成所述填料空間；所述加料袖管為筒狀的布管，所述加料袖管的上端與所述加料漏斗連通，所述加料袖管的下端與所述布袋內部連通。

在本發明的一較佳實施方式中，所述第一計量分裝機構還包括布袋安裝架及布袋提升氣缸；所述布袋提升氣缸安裝在所述支架上；所述布袋安裝架與所述布袋提升氣缸連接，被所述布袋提升氣缸驅動能在所述計量容器和所述旋轉氣缸之間上下平移；所述布袋安裝架的中部為上下通透的開孔；

所述布袋包括主布袋和副布袋；所述主布袋的下端邊緣密封連接在所述安裝板上，所述主布袋的上端邊緣密封連接在所述布袋安裝架上的所述開孔周圍；所述副布袋的下端邊緣密封連接在所述布袋安裝架上的所述開孔周圍，所述副布袋的上端邊緣密封連接在所述旋轉氣缸的底部；所述副布袋上設有連接口，所述加料袖管的下端密封連接在所述連接口周圍。

在本發明的一較佳實施方式中，所述計量容器為平板狀，所述計量通孔的數量和位置與內筒餅單元中內筒的數量和位置相對應。

在本發明的一較佳實施方式中，所述氣動閥門包括：

兩塊膠管固定板，間隔一定距離地平行設置，每塊膠管固定板上均設有膠管穿孔，兩塊膠管固定板上的所述膠管穿孔對應設置；所述膠管穿孔的數量和位置與所述計量通孔的數量和位置相對應；

兩塊開關板，能相對滑動地貼合在一起，兩塊開關板平行地設置在兩塊膠管固定板之間，每塊開關板上均設置所述膠管穿孔，所述開關板上的所述膠管穿孔與所述膠管固定板上的所述膠管穿孔相對應；

能產生彈性變形的膠管，其兩端均設有徑向向外凸出的環形凸緣，所述膠管穿設在相應的所述膠管穿孔中，所述膠管的兩端均伸出到對應的所述膠管固定板外部，所述環形凸緣分別抵靠在對應的所述膠管固定板上；所述膠管的內徑不小于所述計量通孔的內徑；以及

閥門氣缸，包括第一閥門氣缸和第二閥門氣缸；所述第一閥門氣缸與第一開關板的一端連接，能驅動所述第一開關板沿垂直于所述膠管軸向的第一方向移動；所述第二閥門氣缸與第二開關板的一端連接，能驅動所述第二開關板沿與所述第一方向相反的第二方向移動；所述第一開關板沿所述第一方向移動的距離與所述第二開關板沿所述第二方向移動的距離均等于所述膠管的半徑，使所述膠管在兩塊開關板的剪切力作用下產生彈性變形而閉合。

在本發明的一較佳實施方式中，兩塊膠管固定板均為水平設置的矩形板，所述氣動閥門還設有兩塊開關固定板，兩塊開關固定板分別豎直的安裝在兩塊膠管固定板之間的相對兩側，第一膠管固定板與所述開關固定板的上端面連接，第二膠管固定板與所述開關固定板的下端面連接；所述開關固定板朝向所述開關板的一側均設有水平直線延伸的導向槽，兩塊開關板的兩側邊緣均嵌入在對應側的所述導向槽內，并能在所述導向槽內滑動；兩塊膠管固定板未安裝所述開關固定板的一側設置氣缸封裝殼，所述閥門氣缸安裝在所述氣缸封裝殼內；所述第一開關板的一端伸入到所述氣缸封裝殼內與所述第一閥門氣缸連接；所述第二開關板的一端伸入到所述氣缸封裝殼內與所述第二閥門氣缸連接；兩塊膠管固定板之間與所述氣缸封裝殼相對的一側安裝密封板，使兩塊膠管固定板之間及所述氣缸封裝殼內形成封閉空間。

在本發明的一較佳實施方式中，所述支架上設有水平的安裝板，所述安裝板上設有氣動閥安裝孔，所述氣動閥安裝孔的邊緣設有豎直彎折的安裝片；所述氣動閥門的側面設有安裝固定件，所述氣動閥門位于所述氣動閥安裝孔內，所述安裝固定件連接在所述安裝片上；所述計量容器固定連接在所述第一膠管固定板上。

在本發明的一較佳實施方式中，所述第一計量分裝機構還設置有第二計量容器和第二氣動閥門，所述第二計量容器的上端面固定連接在所述第二膠管固定板上；所述第二氣動閥門的結構與所述氣動閥門的結構相同；所述第二計量容器的下端面固定連接所述第二氣動閥門的膠管固定板；所述計量通孔及所述膠管上下對應。

在本發明的一較佳實施方式中，所述安裝板上安裝有振動器，所述振動器位于所述氣動閥門的一側。

由上所述，本發明的計量分裝機構設置的橫向運動氣缸驅動滑塊及滑塊上安裝的旋轉氣缸、防靜電毛刷往復移動，旋轉氣缸帶動防靜電毛刷在計量容器上面旋轉，將從加料漏斗中加入到布袋內的亮珠或開包藥均勻的掃入到計量容器中的每個計量通孔中，完成計量操作。通過打開計量容器下方的氣動閥門的來使計量通孔中的亮珠或開包藥落入到下方的承接部件中，完成分裝的操作。通過設置振動器能更好的輔助完成分裝的操作。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。其中：

圖1：為本發明計量分裝機構的示意圖(沒有主布袋)。

圖2：為本發明計量分裝機構的主視圖(帶有主布袋)。

圖3：為本發明計量分裝機構中計量分裝組件的示意圖。

圖4：為本發明計量分裝機構中氣動閥門的整體結構示意圖。

圖5：為圖4中氣動閥門的內部結構示意圖。

圖6：為從氣動閥門側面投影的結構示意圖。

圖7：為氣動閥門中膠筒的結構示意圖。

具體實施方式

為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。

參見圖1、圖2和圖3，給出了本發明用于亮珠或開包藥的計量分裝機構的一個較優實施例，在該較優實施例中，計量分裝機構20A包括一支架，該支架為豎直放置的框架結構，在支架中設置上下兩層安裝板；上層安裝板201上固定安裝有加料漏斗21。加料漏斗21的加料口向上敞開，位于上層安裝板201的上方，加料漏斗21的出料口穿過上層安裝板201伸向上層安裝板201的下方。上層安裝板201的下表面安裝有橫向運動氣缸22，橫向運動氣缸22連接一滑塊221，橫向運動氣缸22驅動該滑塊221沿水平方向往復移動。上層安裝板201的下表面還安裝有阻擋氣缸23，阻擋氣缸23位于滑塊221往復移動軌跡的一側。所述阻擋氣缸23設有伸縮桿(圖中未示出)，所述伸縮桿伸縮的直線軌跡與滑塊221的往復移動軌跡垂直，且伸縮桿的伸出端能伸出到所述滑塊221的往復移動軌跡的中間位置，當伸縮桿伸出后能將所述滑塊221阻擋在其往復移動軌跡的中間位置。滑塊221的下端安裝有旋轉氣缸24，所述旋轉氣缸24設有豎直向下伸出的旋轉桿241，旋轉氣缸24能驅動旋轉桿241轉動。所述旋轉桿241的下端連接有防靜電毛刷25。所述防靜電毛刷25沿水平方向伸展一定寬度，所述旋轉桿241的下端連接所述防靜電毛刷25的中間位置。旋轉桿241的轉動能帶動該防靜電毛刷25圍繞其中點在水平面內旋轉。在支架的下層安裝板202上，位于所述防靜電毛刷25的正下方固定有計量容器26和氣動閥門27形成的計量分裝組件。

計量容器26為圓盤狀，防靜電毛刷25的寬度不小于該計量容器26的直徑；橫向運動氣缸22驅動滑塊221往復移動的單程距離也不小于該計量容器26的直徑。計量容器26的盤面上設有多個上下貫通的計量通孔，計量通孔的容積根據裝藥量來設定。計量通孔的數量和位置與內筒餅單元中內筒的數量和位置相對應，即多個計量通孔排列成正六邊形。氣動閥門27緊貼所述計量容器26的下表面設置，所述氣動閥門27的作用是控制所述計量通孔向下導通路徑的打開與關閉，從而控制計量通孔內的粉末是否向下排出計量通孔。氣動閥門27安裝在下層安裝板202上，下層安裝板202上設有氣動閥安裝孔，所述氣動閥安裝孔的邊緣設有豎直彎折的安裝片。所述氣動閥門27的側面設有安裝固定件274，所述氣動閥門27位于所述氣動閥安裝孔內，所述安裝固定件274連接在所述安裝片上。氣動閥門27穿過所述安裝板伸到所述安裝板的下方。下層安裝板202上安裝有振動器28，所述振動器28位于所述氣動閥門27的一側，通過振動輔助亮珠或開包藥顆粒順利排出。所述防靜電毛刷25能與所述計量容器26的上端面接觸，兩者之間的間隙很小或沒有間隙。在上層安裝板201和下層安裝板202之間還安裝有一個封閉罩，封閉罩將所述計量容器26罩住，在所述計量容器26的周圍形成一封閉的填料空間。所述防靜電毛刷25位于所述填料空間內。所述加料漏斗21的出料口與所述填料空間相通，從加料漏斗21中可以向填料空間中加入亮珠或開包藥顆粒，填料空間中的亮珠或開包藥顆粒通過重力作用落入到計量容器26的計量通孔中。

在該優選實施例中，所述封閉罩包括布袋及加料袖管203；所述布袋的下端邊緣圍繞著計量容器26密封連接在所述安裝板202上，所述布袋的上端邊緣密封連接在所述旋轉氣缸24上。布袋將旋轉桿241、防靜電毛刷25和計量容器26包住，所述布袋內的空間形成所述填料空間。所述加料袖管203為筒狀的布管，所述加料袖管203的上端與所述加料漏斗21的出料口連通，所述加料袖管203的下端與所述布袋內部連通。上層安裝板201的下表面還固定有一對布袋提升氣缸29，布袋提升氣缸29的上端固定在上層安裝板201，下端向下伸出。一對布袋提升氣缸29分別位于計量容器26的相對兩側且對稱設置。所述布袋包括主布袋206和副布袋204；主布袋206和副布袋204通過布袋安裝架205連接，布袋安裝架205為水平設置的環形架，其中部為上下通透的開孔；布袋安裝架205的兩端分別與布袋提升氣缸29連接，被一對布袋提升氣缸29驅動，能在計量容器26和旋轉氣缸24之間上下平移。所述主布袋206的下端邊緣圍繞著計量容器26密封連接在所述安裝板202上，主布袋206的上端邊緣密封連接在所述布袋安裝架205上的開孔周圍。所述副布袋204的下端邊緣密封連接在所述布袋安裝架205上的開孔周圍，所述副布袋204的上端邊緣密封連接在所述旋轉氣缸24的底部。主布袋206、加料袖管203和副布袋204的尺寸均留有一定余量，在橫向運動氣缸22帶動滑塊221往復移動以及布袋提升氣缸29帶動布袋安裝架205上下移動過程中不會與布袋的尺寸產生干涉。布袋與加料袖管203均采用防靜電布料制成。所述副布袋204上設有連接口，所述加料袖管203的下端密封連接在所述連接口周圍。亮珠或開包藥顆粒從加料漏斗21的出料口通過加料袖管203進入到布袋內部。在支架的下層安裝板202上可以設置上下疊置在一起的兩套計量分裝組件，即第一計量容器26的下表面固定連接第一氣動閥門27，第一氣動閥門27的下表面固定連接第二計量容器26的上表面，第二計量容器26的下表面固定連接第二氣動閥門27。第一計量容器26和第二計量容器26上的計量通孔上下對應。打開第一氣動閥門27，第一計量容器26內的亮珠或開包藥顆粒能夠下落到第二計量容器26中；打開第二氣動閥門27，第二計量容器26中的亮珠或開包藥顆粒能夠向下漏出。同樣，還可以根據需要增加上下疊置的計量分裝組件的數量。

該計量分裝機構20A的計量和分裝過程為：關閉上層的第一氣動閥門27，向加料漏斗21加入亮珠或開包藥顆粒，可以通過自動送料機構輸送給加料漏斗21，也可以通過人工加入。亮珠或開包藥顆粒從加料漏斗21經過加料袖管203進入到布袋內部和計量容器26上。安裝在橫向運動氣缸22中間位置的阻擋氣缸23驅動其伸縮桿伸出到滑塊221移動軌跡的中點，橫向運動氣缸22驅動滑塊221以及滑塊221上的旋轉氣缸24、旋轉桿241及防靜電毛刷25一起從運行軌跡的一端向另一端移動；防靜電毛刷25的初始狀態是與其移動軌跡相垂直的。滑塊221移動到軌跡的中點處被伸縮桿阻擋，關閉橫向運動氣缸22的進氣端與出氣端，使氣缸保持一種平衡狀態，滑塊221停止在移動軌跡的中點處。此時，滑塊221下方的防靜電毛刷25位于第一計量容器26的中心處。左右布袋提升氣缸29驅動布袋安裝架205向上運動，將主布袋206向上提拉并拉直，落在主布袋206內的亮珠或開包藥顆粒在主布袋206四周的提拉作用下聚集到第一計量容器26的上表面并堆疊在上面。打開旋轉氣缸24驅動與旋轉桿241相連的防靜電毛刷25在第一計量容器26的上表面旋轉，將亮珠或開包藥顆粒均勻掃到每一個計量通孔中。旋轉氣缸24再將防靜電毛刷25反向旋轉到初始狀態后，左右布袋提升氣缸29驅動布袋安裝架205向下運動到最下方，主布袋206攤開到第一計量容器26的四周。阻擋氣缸23的伸縮桿縮回，橫向運動氣缸22開始驅動滑塊221左右往復運動，帶動防靜電毛刷25在第一計量容器26的上表面往復掃動，將未進入計量通孔內的亮珠或開包藥顆粒掃到主布袋206上，第一次計量完成。關閉下層的第二氣動閥門27后，打開上層的第一氣動閥門27，將第一計量容器26中計量好的亮珠或開包藥顆粒釋放到第二計量容器26中。關閉第一氣動閥門27，再次對第一計量容器26進行計量分裝。當接收到裝藥機械臂執行端夾持的內筒餅單元就位的信號后，打開第二氣動閥門27和振動器28，將第二計量容器26中的亮珠或開包藥顆粒釋放到執行端夾持的內筒餅單元中。裝藥機械臂執行端可以同時夾持兩個內筒餅單元，當接收到接藥機器人執行端的第二個內筒餅單元就位的信號后，打開第一氣動閥門27和振動器28，將第一計量容器26中的亮珠或開包藥顆粒釋放到第二內筒餅中，此時第二氣動閥門27也是打開的。到此，亮珠或開包藥的計量分裝完成，計量分裝機構20A執行以上步驟進入下一輪計量分裝。

參見圖4、圖5、圖6和圖7，給出了氣動閥門27的結構。該氣動閥門27包括兩塊膠管固定板、兩塊開關板、能產生彈性變形的膠管275、兩塊開關固定板以及兩個閥門氣缸。兩塊膠管固定板均為水平設置的矩形板，第一膠管固定板2711和第二膠管固定板2712上下間隔一定距離地平行設置，間隔的距離近似為膠管275的長度。每塊膠管固定板上均勻設有多個膠管穿孔2713，兩塊膠管固定板上的所述膠管穿孔2713上下對應設置。所述膠管穿孔2713的數量和位置與計量容器26上計量通孔的數量和位置相對應，多個膠管穿孔2713排列形成正六邊形。假定圖4、圖5和圖6中的上側為氣動閥門27的右側，下側為氣動閥門27的左側，左側為氣動閥門27的前側，右側為氣動閥門27的后側。兩塊開關固定板分別豎直的安裝在兩塊膠管固定板之間的左右兩側，第一膠管固定板2711與開關固定板的上端面連接，第二膠管固定板2712與開關固定板的下端面連接。第一開關板2761與第二開關板2762能相對滑動地上下貼合在一起，兩塊開關板平行地設置在兩塊膠管固定板之間，每塊開關板上均設置有膠管穿孔2713，開關板上的膠管穿孔2713與膠管固定板上的膠管穿孔2713相對應。

所述開關固定板朝向所述開關板的一側均設有水平直線延伸的導向槽2721，兩塊開關板的左右兩側邊緣均嵌入在對應側的所述導向槽2721內，兩塊開關板的左右兩側由開關固定板支撐并能在所述導向槽2721內滑動。膠管275由彈性橡膠材料制成，其兩端均設有徑向向外凸出的環形凸緣2751。膠管275的數量與膠管穿孔2713的數量相同，膠管275依次穿過膠管固定板和開關板，上下穿設在相應的所述膠管穿孔2713中，所述膠管275的兩端均伸出到對應的所述膠管固定板外部，所述環形凸緣2751分別抵靠在對應的所述膠管固定板上，使膠管275穩定的固定在對應的膠管穿孔2713中。所述膠管275的內徑不小于所述計量通孔的內徑。兩塊開關板在豎直方向所在的位置正好位于膠管長度的中間位置。

兩塊膠管固定板的后側固定連接氣缸封裝殼273，氣缸封裝殼273由上下兩塊板扣合形成，氣缸封裝殼273的寬度與兩塊膠管固定板的寬度相同。氣缸封裝殼273的后側封閉，氣缸封裝殼273的左右兩側分別安裝有板狀的安裝固定件274，左右兩側的安裝固定件274以及開關固定板將氣動閥門27的左右兩側封閉。兩塊膠管固定板的前側連接一塊密封板278，該密封板278將氣動閥門27的前側封閉，各個板件之間的連接處均采用密封措施進行密封，使兩塊膠管固定板之間及所述氣缸封裝殼273內形成封閉的空間，避免工作時粉末顆粒進入其中。第一閥門氣缸2781和第二閥門氣缸2782均固定在氣缸封裝殼273內。所述第一閥門氣缸2781與第一開關板2761的后端連接，能驅動所述第一開關板2761沿垂直于所述膠管軸向的方向來回移動。所述第二閥門氣缸2782與第二開關板2762的后端連接，能驅動所述第二開關板2762沿垂直于所述膠管275軸向的方向來回移動。第一開關板2761的移動方向與第二開關板2762的移動方向相反，即第一開關板2761與第二開關板2762交錯移動。所述第一開關板2761向前移動的距離與所述第二開關板2762向后移動的距離均等于所述膠管的半徑，在兩塊開關板交錯移動后，使所述膠管在兩塊開關板的剪切力作用下產生彈性變形而閉合。

所述第一開關板2761的后端伸入到所述氣缸封裝殼273內與所述第一閥門氣缸2781連接；所述第二開關板2762的后端伸入到所述氣缸封裝殼273內與所述第二閥門氣缸2782連接。由于第一開關板2761和第二開關板2762是上下疊置，故第一閥門氣缸2781與第二閥門氣缸2782也可以上下疊置的安裝在氣缸封裝殼273內。所述計量容器26固定連接在所述第一膠管固定板2711上，其中的計量通孔與膠管275上下對應。如果要將兩套計量分裝組件上下疊置在一起，則第一計量容器26位于最上端，第一計量容器26固定在第一氣動閥門27的第一膠管固定板2711上；所述第二計量容器26的上端面固定在第一氣動閥門27的第二膠管固定板2712上；第二計量容器26的下端面固定在第二氣動閥門27的第一膠管固定板2711上。各個計量通孔及所述膠管275上下對應。

該氣動閥門27的工作原理為：整個氣動閥門27的活動部件為上下兩塊開關板，兩塊開關板分別由上下兩個閥門氣缸來驅動，兩塊開關板在兩側的開關固定板的導向槽2721內運動。通過控制上下兩個閥門氣缸同時動作來推動兩塊開關板同時朝相反的兩個方向移動，即上閥門氣缸驅動上開關板向前移動膠管半徑的距離，同時下閥門氣缸驅動下開關板向后移動膠管半徑的距離，兩塊開關板上對應的膠管穿孔2713相互錯開后對膠管的中部形成剪切作用，膠管的中部在擠壓力的作用下閉合，該氣動閥門27處于關閉狀態，連接在氣動閥門27上面的計量容器26中的粉末顆粒被阻擋在膠管內。控制上下閥門氣缸同時回復到初始狀態，膠管穿孔2713對正，膠管恢復到原有直通狀態，該氣動閥門27處于打開的狀態，連接在氣動閥門27上面的計量容器26中的粉末顆粒能通過膠管泄漏到下方。

由上所述，本發明的計量分裝機構設置的橫向運動氣缸驅動滑塊及滑塊上安裝的旋轉氣缸、防靜電毛刷往復移動，旋轉氣缸帶動防靜電毛刷在計量容器上面旋轉，將從加料漏斗中加入到布袋內的亮珠或開包藥均勻的掃入到計量容器中的每個計量通孔中，完成計量操作。通過打開計量容器下方的氣動閥門的來使計量通孔中的亮珠或開包藥落入到下方的承接部件中，完成分裝的操作。通過設置振動器能更好的輔助完成分裝的操作。

以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式，并非用以限定本發明的范圍。具體實施方式中所說明的特征的所有組合未必是本發明所限制的解決手段，可以理解這些附加的構造特征以及操作改進可以單獨使用或者相互結合使用。因此，應該理解本發明不限于任何具體的特征或元件的結合，并且在此描述的任何期望的特征組合都能被實施而不偏離本發明的保護范圍，任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。