[发明专利]一种固体推进剂自动化加工整形系统

说明书

本发明提供一种固体推进剂自动化加工整形系统，包括控制系统、整形加工装置与驱动传动装置；控制系统用于按照设定参数控制驱动传动装置运行；整形加工装置包括基座组件及设置在基座组件上的支撑压紧组件与刀架组件；支撑压紧组件用于固定待整形固体推进剂，能够在驱动传动装置的带动下沿基座组件长度方向移动；刀架组件包括刀具，用于对待整形固体推进剂进行加工整形，能够在驱动传动装置的带动下沿基座组件长度、宽度及高度方向移动。提高了整形精度且保证整形过程的人员安全，降低了整形事故发生率。

技术领域

本发明属于自动化加工领域，具体涉及一种固体推进剂自动化加工整形系统。

背景技术

固体推进剂浇注固化成型后，要对其端面及型腔面进行修整，称之为“整形”。随着对固体推进剂能量性能要求的不断提高，药型及药面形状也越来越复杂。其次，固体推进剂中应用了各种形式的聚合物材料，对各种因素产生的热应力、摩擦力、冲击力、静电积累等十分敏感，很容易发生爆燃事故。这些因素都使得固体推进剂的整形加工难度系数与危险系数都大大增加。

目前，国内整型工序依然采用半自动化车床整形和手工切削整形结合的方式进行，大部分产品整形仍依靠完全手工加工完成，其过程是：将发动机固定，由1、2名操作人员，沿着已固化脱模后的推进剂内腔，用非金属材料或铍青铜做的简易工具一点点地进行径向、轴向修整，一边修整，一边测量，以近似达到所要求的复杂立体型面。这种用人工修整复杂型面的方法其精度一致性是无法保证的，稍有不慎引起“过切”，就会酿成损失。现场手工作业过多，安全程度低，即使采用半自动数控车床整型，也存在包覆层粘附余药清理等部分操作依靠手工完成的情况。整个整型过程人工控制因素较多，安全程度低。整型过程均存在废药屑、粉尘堆积、可能出现粉尘进入运转部位，废药屑卡住刀具引发事故等风险。而且，这种整形方法，操作人员与发动机直接接触，存在事故隐患，容易发生爆燃事故，对加工人员造成伤亡。通过对国内外固体推进剂事故进行统计，整形过程事故率高达28％。

发明内容

为了提高整形精度且保证整形过程的人员安全，本发明提供一种固体推进剂自动化加工整形系统，采用全自动化机械整形，工作阶段无人员参与，从而在根本上保证了人员安全，整体降低了整形事故发生率。

本发明的技术解决方案为提供一种固体推进剂自动化加工整形系统，其特殊之处在于：包括控制系统、整形加工装置与驱动传动装置；

上述控制系统用于按照设定参数控制驱动传动装置运行；

上述整形加工装置包括基座组件及设置在基座组件上的支撑压紧组件与刀架组件；

上述支撑压紧组件用于固定待整形固体推进剂，能够在驱动传动装置的带动下沿基座组件长度方向移动；

上述刀架组件包括刀具，用于对待整形固体推进剂进行加工整形，能够在驱动传动装置的带动下沿基座组件长度、宽度及高度方向移动。

进一步地，该固体推进剂自动化加工整形系统还包括分别安装在支撑压紧组件与刀架组件上的视觉相机；上述视觉相机用于捕捉刀具端面距待整形固体推进剂端面的距离，并捕捉到待整形固体推进剂端面的圆心，并将该数据反馈至控制系统；

控制系统按照接收到的参数控制刀架组件的驱动传动装置驱动刀架组件移动，实现对刀。

进一步地，该系统还包括设置在刀架组件上的温度检测系统，所述温度检测系统用于检测刀具刀尖温度。加工时，温度检测系统对刀具刀尖加工部位温度进行实时监控，实时监测加工部位温度变化，控制在一定温度以下，防止温度过高发生危险。

进一步地，为了自动将待整形固体推进剂放置到支撑压紧组件上，该固体推进剂自动化加工整形系统还包括桁架机械手，上述桁架机械手用于将待整形固体推进剂抓取放置到支撑压紧组件上；

进一步地，支撑压紧组件与刀架组件均为两组，两两相对分别设置在基座组件上。