雷管智能装配生产技术及装备.docx

雷管智能装配生产技术及装备刘钧亮，刘海枝，常广良，刘毅，高洪伟长春汇维科技股份（吉林长春，130103）摘 要：介绍了一种导爆管雷管、电雷管、数码雷管的自动化、柔性化生产技术及装备应用自动化 控制系统、伺服控制系统、完善的物流传输系统、柔性化卡口等技术，实现雷管的自动装配重点 论述雷管自动装配生产技术及装备整线工艺布局在国内生产过程中的优势、卡口生产技术及装备和 卡腰生产技术及装备针对国内雷管装配过程中的优势关键词：上模；卡腰；卡口；自动化；柔性化引言工业雷管是爆破工程的主要起爆材料，它的作用是产生起爆能来引爆各种炸药及导 爆索、传爆管雷管自动装配生产技术及装备在美国、欧盟等兴旺国家早在20世纪就着手进行生 产技术改造升级，并从多方面同时开展，首先提高雷管零部件的质量，保证装填装配的 综合性能和产品质量，形成高质量、高性能、低产能的产业结构，国外雷管生产总的特 点是：零部件质量高；产量低、产品质量高；设备制造精度高、运行可靠；检测技 术先进齐全、自动化程度高、平安性好；用人少、生产占地面积少目前，我国有工业雷管生产厂点50多家，共有雷管生产线110多条，全国每年雷 管使用总量超过10亿，民爆行业在参考国外先进技术和经验的基础上，近年内研发出 的雷管装配设备有单发自动导爆管卡口机、卧式群模卡口机、群模立式卡腰机、半自动 单发导爆管卡口机、半自动物流传输系统，但是不能完全满足我国雷管品种多、产能大、 雷管零部件质量低的特点，因此大多数的厂家在物流传输上做了改进，卡腰、卡口等还 在采用手工作业。

在国务院相继发布的《中国制造2025》、《中华人民共和国国民经济和社会开展第十 三个五年规划纲要》和《国务院关于深化制造业与互联网融合开展的指导意见》中，明 确了我国制造业的开展方向按照工信部发布的《关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》，借鉴国外先进的经验，结合我国国情，坚持自主研发，进一步提升雷管装配 生产过程的智能化、柔性化、信息化升级转型1雷管自动装配生产技术及装备组成雷管自动装配生产技术及装备由上模机、卡腰机、卡口机、激光编码机、排管装置、 卸模装置、输送线、模具传输分配系统、气动控制系统、智能控制系统、视频监控系统、 有线对讲系统、百发模具及卡口箱组成雷管自动装配生产线I包装图1生产线布局图图2生产工装模具图2生产线关键技术及特点生产线采用双侧两面布局，利用四层物流分配系统，有利于不同产品的同时生产和 物流自动化传输，满足国内多品种小批量的生产模式；将卡口生产技术及装备与人员操 作区域隔离，既能满足国内平安生产的需求，同时对后续生产线向智能化开展留下升级 空间发小群模式生产，有效减少生产线设备数量、模具数量，提高生产效率， 减少生产线占地面积2.1 卡腰生产技术及设备设备结构及原理图3三维结构图模具自动传输到卡腰机，模具步进机构和模具阻挡机构联合动作实现模具的步进及 精确定位，上顶管机构将模具内的雷管送入弹簧卡头，气液增力缸动作完成卡腰，下顶 升机构将卡腰后的雷管自动送回模具，完成卡腰后的模具自动传输至输送线送至下一工 序。

2.1.1 设备特点(1)采用全自动化生产，实现人机隔离，提高生产过程平安性2)根据生产需求，可设置单印或双印卡腰，实现不同产品的柔性化生产3)采用分步式百发群模卡腰，降低了卡腰压力，有效提高生产效率，单机设备 可达20s/百发4)弹簧卡头设计为方便拆卸式结构，方便人员检修及更换2.2 卡口生产技术及设备设备结构及原理模具传输装置将雷管模传送到拉模小车中，伺服机构将拉模小车中模具上的雷管逐 排送到弹簧卡头的正下方，顶管机构将雷管从拉模小车上模具中顶出并送入弹簧卡头中, 送胶塞机构将卡口箱中的胶塞送入到弹簧卡头的雷管中，卡口机构将雷管收口，顶管机 构将雷管从弹簧卡头中顶出，假设雷管为电管，顶出的雷管直接送入卡口箱中，假设雷管为 导爆管，那么需要送胶塞机构辅助，将雷管送回卡口箱中，卡口箱传输装置将卡口箱传输 到间外，完成一次循环；拉模小车步进，重复上一次循环，直到一个模具上所有雷管全 部取出后，模具传输装置将空模退出，并重新装入满模，如此连续循环工作图4设备整体外观图2.2.1 设备特点(1)采用群模10发雷管卡口，提高生产效率，到达单机效率1万发/班2)设备采用立式结构，减少了浮药，提高了生产的平安性。

3)通过更换工装实现导爆管、电雷管、大内管等多种产品的柔性化生产4)生产导爆管雷管时采用双手爪形式，采用过盈式装配，确保导爆管、胶塞/大 内管、雷管的紧密配合，确保产品质量，提升产品一致性5)生产导爆管雷管时设计有卡口后的导爆管拉力测试，提升产品的稳定性6)生产时可根据需求在触摸屏上设置不同长度的管壳，设备自动调节，满足不 同雷管柔性化生产7)根据产品的需求可设置卡印的高度，满足不同产品的生产需求8)弹簧卡头设计为方便拆卸结构，方便人员维护和更换9)卡口的采用气缸作为驱动力，提高了生产的平安性，降低环境的污染2.3 上模生产技术及设备设备结构及原理图5三维结构图装满雷管的管盒传输进入扣盒机构下方，扣盒机构下降，将雷管导入扣盒内；顶 管机构升，将雷管顶入雷管中转机构并锁死；平移机构将雷管中转机构平移到四联杆机 构上方，之后雷管中转机构将雷管放入进四连杆机构中；四连杆机构拉伸，将雷管放入 下方接管升降机构举起的空模中；接管升降机构下降，下一空模由升空模机构升起，经 气缸推送把空模送入，并装满雷管的模具挤出2.3.1 设备特点（1）完成基础雷管的自动上线，减少人员直接接触雷管，提高生产过程平安性。

2）采用四连杆机构降低雷管落差高度，提高设备平安性3）采用群模式立式上盒，提高了生产效率，降低生产生产过程浮药，提高生产 线的平安性2.4 模具自动传输分配系统设备结构及原理图6模具自动传输分配系统模具自动传输分配系统由输送线、模具分配系统和卡口箱/电管模盘分配系统组成 模具分配系统使用阻挡及模具推送装置将模具/卡口箱/电管模盘按照卡口机的需求通过 自动控制系统分配给各卡口机2.4.1 设备特点（1）采用四层输送线分别输送空模具、满模具、空卡口箱、满卡口箱，解决生产 线混流的难题2）采用双阻挡实现在输送线上等待模具的自动分配及模具缓存，提高生产效率2.5 智能控制技术系统结构及原理控制室网络交换机显示器毛摸室毛摸彝空气开装接运斐 容许开关至诙阀 气在立r开关接毛爱 w应开克1号站10号站图7控制系统结构图智能控制系统由上位计算机、HMI、PLC, I/O从站、工业以太网及信息采集传感 器组成智能控制系统采用分布式I/O布置，通过工业以太网与各站进行通讯连接现 场各类信息采集传感器采集信号经由I/O从站通过工业以太网与PLC中央处理器主站进 行通讯，由PLC中央处理器处理完成后，再通过工业以太网反应回I/O从站通过执行装 置相应的动作，从而提高整体生产效率。

2.5.1 系统特点(1)系统由工业以太网连接数据传输速度快、稳定性高、抗干扰能力强2)控制系统采用多种控制方式，且各个控制方式可在互不影响的情况下进行切 换，可单机运行、区域运行及全线运行实现不间断自动生产3)控制系统对危险部位及降低质量的关键部位设置双重检测，以防事故发生， 同时具有故障自诊断及报警停机功能，有效地提高了生产平安性4)能够连续、及时地采集和处理不同工况下的各种工艺参数和设备运行状态， 当主要工艺参数或平安技术参数发生异常时，自动控制系统能及时有效实现自动报警、 联锁控制及停机5)智能化控制程序，可根据各工位的工作状态自动调整雷管分配，有效地防止 了由模具分配不均造成的产能浪费，有效地提高生产效率3结论通过对雷管自动装配生产技术及装备的研发，实现了导爆管、电雷管的自动装配、 传输，提高了生产过程的平安性、产品质量的一致性，降低了操作人员的劳动强度，能 够实现雷管的柔性化生产。