[发明专利]气瓶自动充装装置及其充装方法

说明书

本发明涉及一种气瓶自动充装装置及其充装方法，属于液化、固化或压缩气体装入压力容器的方法和设备技术领域，包括充装框架、气瓶放置架和充装箱，充装框架上设置升降驱动机构，升降驱动机构下端连接充装箱，充装箱内从上向下依次安装有瓶阀开关机构、瓶阀检测充装机构和气瓶旋转机构，该装置还包括PLC控制器，升降驱动机构、瓶阀开关机构、瓶阀检测充装机构和气瓶旋转机构分别连接PLC控制器。本发明采用PLC自动化配制，实现自动充装，充装人员在气体充装过程中得到隔离，避免充装气体发生危险时对充装人员的伤害，其次减轻了人员的劳动强度，大大节省劳动力。

技术领域

本发明属于液化、固化或压缩气体装入压力容器的方法和设备技术领域，具体涉及一种气瓶自动充装装置及其充装方法。

背景技术

众所周知气瓶无论大小、类别都是属于压力容器的一种，有的瓶内气体压力达到15.0Mpa，压力较高，且其中有不少气体含有易燃、易爆、剧毒等危险成分，现阶段充装气瓶存在着的问题如下：整个充装过程都是人工操作，对员工来说体力消耗大，人与气瓶直接接触，危险系数高。

发明内容

本发明的目的是提供一种气瓶自动充装装置，采用PLC控制器自动化控制，实现自动充装，充装人员在气体充装过程中得到隔离，避免充装气体发生危险时对充装人员的伤害，其次减轻了人员的劳动强度，大大节省劳动力。

本发明的另一目的时提供一种气瓶自动充装方法。

为达到本发明的第一目的，本发明提供一种解决方案，包括充装框架、气瓶放置架和充装箱，充装框架上设置升降驱动机构，升降驱动机构下端连接充装箱，充装箱内从上向下依次安装有瓶阀开关机构、瓶阀检测充装机构和气瓶旋转机构，该装置还包括PLC控制器，升降驱动机构、瓶阀开关机构、瓶阀检测充装机构和气瓶旋转机构分别连接PLC控制器。

本发明通过PLC控制器控制升降驱动机构，带动充装箱升降，然后控制气瓶旋转机构带动气瓶旋转，旋转的同时再配合瓶阀检测充装机构完成瓶阀朝向的定位，然后通过瓶阀检测充装机构进行夹紧瓶阀，另外通过瓶阀开关机构对瓶阀进行开关，完成气瓶充装。

所述充装箱两侧设置有滑块，充装框架上设置有滑轨，升降更稳定，所述升降驱动机构包括步进电机，驱动更精确，步进电机的转子为一根升降丝杠，升降丝杠上设有螺母，螺母固定设置在充装箱上，步进电机连接PLC控制器，通过PLC控制器控制，实现自动升降，并且配合步进电机，行程控制更准确。

所述充装框架底部设置有滑道，充装框架下方设置有轨道，充装框架一侧设置有气缸，气缸固定在地面上，气缸的活塞杆一端连接充装框架，PLC控制器连接气缸的气动阀，通过PLC控制器控制气缸伸缩，从而自动完成充装箱的定位，方便快捷，且更加准确。

所述瓶阀开关机构包括开关瓶阀电机、扭矩传感器和瓶阀卡具，开关瓶阀电机安装在充装箱内壁上，开关瓶阀电机的转动轴与扭矩传感器连接，开关瓶阀电机的转动轴端部连接调节板，调节板与瓶阀卡具之间通过调节螺栓连接，瓶阀卡具为万能套筒，PLC控制器连接开关瓶阀电机、扭矩传感器。通过PLC控制器控制开关瓶阀电机运转，达到自动开启瓶阀的目的，并且配合扭矩传感器，防止拧坏瓶阀开关。

开关瓶阀电机下方固定有安装板，安装板两端下方均设置有双杆气缸，双杆气缸两侧固定有双杆气缸支架，双杆气缸支架固定在充装箱内壁上，双杆气缸的上部的活塞杆端与安装板固定。所述安装板下方固定有U型板，U型板的底板上设置有通孔，转动轴穿过所述通孔，且U型板处于两个双杆气缸之间。所述调节板包括调节板一和调节板二，转动轴底部固定有调节底一，调节板一下方设置有调节板二，调节板一和调节板二之间通过调节螺栓连接，调节板二底部与瓶阀卡具固定。瓶阀卡具为一万能套筒，万能套筒的底部设置有内六棱型卡槽，卡槽底部设置有多个通孔，通孔设置有销轴，卡槽内设置有导向块，导向块固定在卡槽侧壁上，且导向块上设置有余卡槽底部一一对应的通孔，销轴穿过该通孔，每个销轴在导向块与卡槽底部之间这段的外部套有复位弹簧，复位弹簧一端与导向板接触，另一端与卡槽底部接触，销轴下部的横截面为六边形。