[发明专利]一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装装置及方法

说明书

一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装装置及方法，装置部分包括压头、点火器壳体、含能粉体材料、定位模具、压头拆卸工位、加压工位、压头装配工位、机械手、传送带、定位载具、伺服压机、顶升气缸、拦截气缸、第二机械手，利用自动压装装置代替人工操作进行含能粉体材料的压装，能够实现人机隔离，解决航天火工品含能粉体材料自动压装问题。

技术领域

本发明涉及一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装装置及方法，属于航天火工品装配技术领域。

背景技术

点火器是一种典型的航天火工品，是各类航天火工装置的初始起爆源，一般采用多种类型的含能粉体材料作为起爆的能量源。其内部容腔填充含能粉体材料作为能量物质，工作时利用电流使容腔内的电阻元件迅速发热，引燃与其接触的含能材料，输出高温高压燃气或爆轰波，完成预定功能。

点火器内部所填充的含能粉体材料一般为起爆药、烟火药和猛炸药等火工药剂，药剂压装在直径2mm-4mm的小容腔内，在压装之前已进行定量分量，压装时需通过加压和保压达到一定的装填密度和装填高度，压装后表面需达到平整状态，为保障压装质量，加压和保压过程中的压力一般需控制在±1％精度范围内。目前的压装过程均由人工来完成，操作人员将压装用的压头装在点火器壳体上，使用气动压力机完成加压，然后从点火器壳体中拆卸压头。在目前的装配过程中操作人员直接与火工药剂接触，人机隔离程度低，存在较大的安全风险，特别是起爆药等火工药剂对静电、摩擦及撞击刺激非常敏感，装压头和拔压头的操作容易引起药剂爆炸，威胁到操作人员人身安全。

利用自动压装装置代替人工操作进行含能粉体材料的压装，是实现人机隔离解决上述安全风险的有效手段。从现有国内外文献来看，解决航天火工品含能粉体材料自动压装的方法及装置未见报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，缺少利用自动压装装置代替人工操作进行含能粉体材料压装的装置的问题，提出一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装装置及方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装装置，包括压头、点火器壳体、含能粉体材料、定位模具、压头拆卸工位、加压工位、压头装配工位、机械手、传送带、定位载具、伺服压机、顶升气缸、拦截气缸、第二机械手，其中：

所述点火器壳体与定位模具装配于定位载具上，含能粉体材料置于点火器壳体中，所述定位载具上设置有压头，所述压头装配工位、加压工位、压头拆卸工位依次排布在传送带上，定位载具承载着点火器壳体、含能粉体材料、压头、定位模具通过传送带依次进入压头装配工位、加压工位、压头拆卸工位进行装配，所述压头装配工位的机械手设置于传送带上方，用于夹取压头并将其装配在点火器壳体内，所述加压工位的拦截气缸、顶升气缸均设置于传动带下方，伺服压机设置于传送带上方，拦截气缸对定位载具进行拦截定位，顶升气缸与伺服压机同轴安装，顶升气缸通过高度位置调节实现定位模具与定位载具的分离，伺服压机用于对含能粉体材料进行加压，所述压头拆卸工位的第二机械手设置于传送带上方，用于压装完成后拆卸压头并将其放置在定位载具上的初始位置。

一种基于伺服加压的含能粉体材料自动压装方法，步骤如下：

(1)通过外部前序装置进行定位模具、含能粉体材料的装配，将含能粉体材料装入点火器壳体中，点火器壳体与定位模具共同装配于定位载具上，压头装配于定位载具上，由定位载具承载相关物料依次于压头装配工位、加压工位、压头拆卸工位执行装配动作；

(2)通过传送带将定位载具送入压头装配工位，利用机械手于定位载具上夹取压头，并运动到定位载具上的定位模具上方，沿着定位模具轴线方向将压头装入定位模具，直至压头与含能粉体材料接触为止；

(3)利用传送带将定位载具送入加压工位，通过拦截气缸升起对定位载具进行拦截定位，定位后点火器壳体、定位模具、压头均与伺服压机及顶升气缸同轴；