一种全自动造粒设备的制作方法

本发明属于组合烟花生产中的自动造粒领域，具体地说是一种全自动造粒设备。

背景技术：

目前，烟花市场上的火药亮珠的生产都是由人工辅助简单的造粒机来生产。造粒机中存放大量的火药及亮珠，造粒用的火药性质不稳定，极易燃烧爆炸发生危险。生产过程中需要人工不断进入造粒间，或在造粒间停留辅助设备工作。人工参与不可控因素很多，实际生产中环境复杂，人为的误操作或是造成摩擦静电等原因都容易引起爆炸，存在很大安全隐患。

技术实现要素：

为了解决人工辅助生产火药亮珠存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种全自动造粒设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括顶升上料机构、翻转倒料机构、火药上震动料斗、原药粒震动料斗、震动料槽、称重自动倒料机构、旋转锅造粒机构、旋转锅翻转机构及机架，其中顶升上料机构安装在机架上，输出端连接有翻转倒料机构，该翻转倒料机构通过顶升上料机构的驱动升降；所述火药上震动料斗及原药料震动料斗均安装在机架上，并均位于翻转倒料机构的一侧，该翻转倒料机构上的火药和原药粒通过所述翻转倒料机构翻转分别倒入火药上震动料斗及原药料震动料斗中；所述火药上震动料斗的下方设有料槽座，该料槽座上安装有震动料槽，该震动料槽的一端位于火药上震动料斗出口的下方，另一端位于安装在机架上的称重自动倒料机构的上方；所述机架上滑动安装有旋转锅翻转机构，该旋转锅翻转机构上设有旋转锅造粒机构；所述火药上震动料斗中的火药经震动料槽落入称重自动倒料机构称重后倒入旋转锅造粒机构，所述原药粒震动料斗中的原药粒直接倒入旋转锅造粒机构，火药和原药粒在所述旋转锅造粒机构中混合造粒，并通过所述旋转锅翻转机构将成品药粒倒出；

其中：所述顶升上料机构包括液压缸a、顶升板及固定板，该液压缸a安装在机架上，输出端连接有顶升板，所述固定板固定于机架上，该顶升板与固定板滑动连接，所述翻转倒料机构安装在顶升板上，随所述顶升板通过液压缸a的驱动升降；

所述翻转倒料机构包括液压缸b及翻转架，该液压缸b安装于所述顶升上料机构，所述翻转架的一侧铰接于顶升上料机构上，另一侧与所述液压缸b的输出端相连，由该液压缸b驱动向火药上震动料斗及原药料震动料斗的方向翻转；

所述火药上震动料斗及原药料震动料斗上分别安装有实现震动的料斗气动震动马达；

所述料槽座内安装有使震动料槽实现震动的料槽气动震动马达；

所述称重自动倒料机构包括主安装架、称重机构、自动倒料盒及气缸，该安装架固定在所述机架上，所述气缸安装在主安装架上，活塞杆连接有可往复移动的自动倒料盒，所述自动倒料盒的底盖一端与自动倒料盒铰接，另一端为自由端；所述自动倒料盒的下方设有安装在主安装架上的称重机构，该称重机构对自动倒料盒进行称量；

所述称重机构包括称重盘及称重传感器，该称重传感器安装在所述主安装架上，所述称重盘设置在称重传感器上；

所述自动倒料盒的一侧或两侧沿移动方向均设有定位槽，所述称重盘与定位槽的相对侧上设有插设于同侧定位槽内的凸起；

所述称重盘前端设有″u″形豁口，所述自动倒料盒的底盖的一端在打开过程中由该″u″形豁口落下；

所述气缸的一侧设有反馈气缸伸出及缩回位置的反馈机构，该反馈机构包括接近开关及检测片，在所述气缸的伸出极限位及缩回极限位均设有安装在主安装架上的接近开关，所述检测片的一端与气缸的活塞杆连动，另一端在两接近开关之间往复移动；

所述气缸的活塞杆通过连接板a与自动倒料盒相连该连接板a呈″u”形，开口的两端用于与所述自动倒料盒连接，该开口的两端及所述自动倒料盒的两侧均开设有条形孔，自动倒料盒每侧的条形孔与同侧连接板a上的条形孔之间通过螺栓连接；所述条形孔为由上至下开设的条形；

所述旋转锅翻转机构包括基础架、液压缸c、造粒锅安装架、提升接料盘、联动杆及提升板，其中造粒锅安装架铰接于基础架上，所述旋转锅造粒机构安装于该造粒锅安装架上所述液压缸c的一端铰接于基础架上，另一端与所述造粒锅安装架铰接；所述造粒锅安装架上通过联动杆与提升板的一端相连，该提升板的另一端连接有提升接料盘；所述液压缸c驱动造粒锅安装架转动，转动的造粒锅安装架通过所述提升板带动提升接料盘提升，所述旋转锅造粒机构造粒后的成品药粒落在提升接盘上；

所述造粒锅安装架内安装有支撑压紧轮，该支撑压紧轮与所述旋转锅造粒机构滚动抵接；

所述提升板通过导向装置与基础架连接，该导向装置在所述提升接料盘升降的过程中对所述提升板及提升接料盘支撑导向；

所述导向装置包括连接板c及导向轮a，所述提升板的一端与联动杆连接，另一端安装有连接板c，该连接板c上设有与所述基础架滚动抵接的导向轮a；所述提升板朝向基础架的一侧安装有与基础架滚动抵接的导向轮b；

所述联动杆为弧状，一端与基础架相连，另一端与所述提升板的一端铰接；

所述基础架上安装有显示造粒锅安装架翻转角度及提升接料盘提升高度的机械角度指示盘；

所述旋转锅造粒机构包括液压驱动机构、壳体、传动机构及旋转造粒锅，其中壳体安装于所述旋转锅翻转机构上，液压驱动机构安装在壳体上，输出端通过容置于所述壳体内的传动机构与旋转造粒锅的底部连接，该旋转造粒锅的顶部开口；所述传动机构包括传动轴及传动轴承，该传动轴通过传动轴承与所述壳体转动连接，所述传动轴的一端与液压驱动机构的输出端相连，另一端与所述旋转造粒锅的底部连接，所述液压驱动机构通过传动轴带动旋转造粒锅旋转，实现该旋转造粒锅内火药与原原药粒的混合造粒；

所述旋转造粒锅底部设有锅底安装法兰，该锅底安装法兰上安装有驱动连接板，所述传动轴的另一端固接于该驱动连接板上；所述传动轴承的两侧分别设有套在传动轴上的轴承外圈压紧垫和轴承内圈压紧垫，该轴承外圈压紧垫固定在所述壳体上，所述轴承内圈压紧垫与旋转造粒锅连接；所述传动轴为带键轴，其另一端通过键将动力传递给所述轴承内圈压紧垫；

所述传动轴为带键轴，其另一端通过键将动力传递给所述轴承内圈压紧垫；所述传动轴与旋转造粒锅连接的一端装有唇型密封圈；所述传动轴承为滚珠轴承，该滚珠轴承的外圈镶嵌在所述壳体的内部，内圈与所述传动轴配合连接。所述旋转造粒锅的内表面为光滑表面。所述壳体上均匀分布有多个螺纹安装孔。所述液压驱动机构为液压马达，该液压马达的前端通过止口与所述壳体定位。

本发明的优点与积极效果为：

1.自动化：本发明从上料到造粒完成提取成品的全过程由设备自动完成，无需人工参与辅助。

2.高效率：本发明的每一步工序都为单独动作，互不影响，因此每一步都保证在下一步骤完成之前做好准备工作，避免不必要的时间浪费，提高效率及产量。

3.安全性：本发明工作过程以液压和气动作为动力，整个生产过程中无需人工参与。每一步的药量都严格控制在国标规定的安全药量之内，确保生产过程中的安全。

4.智能化；本发明的称重自动倒料机构在工作过程中有称重传感器实时监测自动倒料盒中火药的量，严格控制每次上料的量；另有两个本质安全型的接近开关检测气缸的伸出位置，可以判断料盒底部是否完全密封和落料时底部是否完全打开。

5.本发明的旋转锅造粒机构中采用滚珠轴承防止产生过多的热量，在轴承内圈压紧垫外露的一端用唇型密封圈防止粉尘的进入摩擦，旋转造粒锅的内表面为光滑表面，导静电性能好，以上因素都可以避免一定的安全隐患。

6.本发明的旋转锅造粒机构中采用摩擦系数较小的滚珠轴承和带键轴，液压马达输出的动力较直接的传输到旋转造粒锅上，能量损失少，效率高。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图之一；

图2为本发明的立体结构示意图之二；

图3为本发明的立体结构示意图之三；

图4为本发明的结构主视图；

图5为本发明的结构右视图；

图6为本发明的结构左视图；

图7为本发明的结构俯视图；

图8为本发明称重自动倒料机构的立体结构示意图；

图9为本发明旋转锅造粒机构的主视剖视图；

图10为本发明旋转锅翻转机构及旋转锅造粒机构的立体结构示意图；

其中：1为顶升上料机构，101为液压缸a，102为顶升板，103为固定板，104为滑块a，105为滑轨a；

2为翻转倒料机构，201为液压缸b，202为翻转架；

3为火药上震动料斗，4为原药粒震动料斗，5为震动料槽；

6为称重自动倒料机构，601为主安装架，602为检测开关安装架，603为气缸前端安装架，604为称重盘，605为称重传感器，606为连接板a，607为自动倒料盒，608为气缸后端安装架，609为气缸，610为接近开关，611为检测片，612为定位槽，613为条形孔，614为连接板b，615为底盖；

7为旋转锅造粒机构，701为液压马达，702为传动轴，703为滚珠轴承，704为唇型密封圈，705为旋转造粒锅，706为轴承外圈压紧垫，707为壳体，708为轴承内圈压紧垫，709为驱动连接板，710为锅底安装法兰；

8为旋转锅翻转机构，801为基础架，802为液压缸c，803为造粒锅安装架，804为提升接料盘，805为连接板c，806为联动杆，807为旋转支撑轴，808为机械角度指示盘，809为支撑压紧轮；

9为机架，10为走线槽，11为滑轨b，12为料斗气动震动马达，13为料槽座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～7所示，本发明包括顶升上料机构1、翻转倒料机构2、火药上震动料斗3、原药粒震动料斗4、震动料槽5、称重自动倒料机构6、旋转锅造粒机构7、旋转锅翻转机构8及机架9，其中机架9作为整个设备的安装基础平稳地放置在生产场地的地面上，顶升上料机构1安装在机架9上，输出端连接有翻转倒料机构2，该翻转倒料机构2通过顶升上料机构1的驱动升降。火药上震动料斗3及原药料震动料斗4均安装在机架9上，并均位于翻转倒料机构2的一侧，该翻转倒料机构2上的火药和原药粒通过翻转倒料机构2翻转分别倒入火药上震动料斗3及原药料震动料斗4中。火药上震动料斗3的下方设有料槽座13，该料槽座13上安装有震动料槽5，该震动料槽5的一端位于火药上震动料斗3出口的下方，另一端位于安装在机架9上的称重自动倒料机构6的上方。机架9上滑动安装有旋转锅翻转机构8，该旋转锅翻转机构8上设有旋转锅造粒机构7。火药上震动料斗3中的火药经震动料槽5落入称重自动倒料机构6称重后倒入旋转锅造粒机构7，原药粒震动料斗4中的原药粒直接倒入旋转锅造粒机构7，火药和原药粒在旋转锅造粒机构7中混合造粒，并通过旋转锅翻转机构8将成品药粒倒出。

顶升上料机构1包括液压缸a101、顶升板102及固定板103，该液压缸a101的缸体固定在机架9上，输出端连接有顶升板102，固定板103固定于机架9上，在固定板103的两侧固接有滑轨a105；顶升板102通过滑块a104与固定板103上的滑轨a105滑动连接，翻转倒料机构2安装在顶升板102上，随顶升板102通过液压缸a101的驱动升降。

翻转倒料机构2包括液压缸b201及翻转架202，该液压缸b201的缸体固定在顶升板102上，翻转架202的一侧铰接于顶升板102上，另一侧与液压缸b201的输出端相连，由液压缸b201驱动向火药上震动料斗3及原药料震动料斗4的方向翻转。

本发明的火药上震动料斗3及原药料震动料斗4等高并排固定在机架9上，火药上震动料斗3及原药料震动料斗4上分别安装有实现震动的料斗气动震动马达12。本发明的震动料槽5的端面呈上端开口的梯形，料槽座13内安装有使震动料槽5实现震动的料槽气动震动马达。

如图1～8所示，称重自动倒料机构6包括主安装架601、称重机构、连接板a606、自动倒料盒607、气缸609及反馈机构，其中主安装架601固接在机架9上，主安装架601的下面为连接板b614，方便整个送料机构在所需的位置安装。气缸609通过气缸前端安装架603及气缸后端安装架608固定在主安装架601上，活塞杆通过连接板a606连接有可往复移动的自动倒料盒607。自动倒料盒607的底盖615一端与自动倒料盒607铰接，另一端为自由端。

在自动倒料盒607的下方设有安装在主安装架601上的称重机构，该称重机构对自动倒料盒607进行称量。称重机构包括称重盘604及称重传感器605，该称重传感器605安装在主安装架601上，称重盘604设置在称重传感器605上，通过称重传感器605可以称出称重盘604上面的火药重量。

连接板a606呈″u″形，开口的两端用于与自动倒料盒607连接，该开口的两端及自动倒料盒607的两侧均开设有由上至下开设的条形孔613，自动倒料盒607每侧的条形孔613与同侧连接板a606上的条形孔613之间通过螺栓连接。通过条形孔613的连接，可以使自动倒料盒607跟随称重盘货上下浮动。

自动倒料盒607的一侧或两侧沿移动方向均设有定位槽612，称重盘604与定位槽612的相对侧上设有插设于同侧定位槽612内的凸起。本实施例是在自动倒料盒607的两侧均设有定位槽612，相应地称重盘604的两侧均设有插设于同侧定位槽612内的凸起。自动倒料盒607两侧定位槽612与称重盘604两侧的凸起配合，使自动倒料盒607可以在称重盘604上水平前后移动，来限制自动倒料盒607的水平位置。称重盘604前端设有″u″形豁口，自动倒料盒607的底盖605的一端在打开过程中由该″u″形豁口落下。

气缸609的一侧设有反馈气缸609伸出及缩回位置的反馈机构，该反馈机构包括接近开关610及检测片611，在气缸609的伸出极限位及缩回极限位均设有安装在主安装架601上的接近开关610，两个接近开关610分别通过检测开关安装架602固定在主安装架601上。检测片611的一端安装在连接板a606上，另一端在两接近开关610之间往复移动，以检测气缸609的伸出及缩回的位置。

如图1～7及图9、图10所示，机架9上安装有滑轨b11，旋转锅翻转机构8与该滑轨b11滑动连接，并通过安装在机架9上的液压缸d驱动沿滑轨b11往复移动。旋转锅造粒机构7包括液压驱动机构、壳体707、传动机构及旋转造粒锅705，旋转锅翻转机构8包括基础架801、液压缸c802、造粒锅安装架803、提升接料盘804、联动杆806、机械角度指示盘808、支撑压紧轮809及提升板810，造粒锅安装架803的一侧(前侧)的左右两端分别通过旋转支撑轴807铰接于基础架801上，另一侧(后侧)固接有壳体707，液压缸c802的一端铰接于基础架801上，另一端与造粒锅安装架803铰接；本实施例的液压缸c802为两个，对称设置于造粒锅安装架803的左右两端，以保证造粒锅安装架803翻转的稳定性。造粒锅安装架803内安装有支撑压紧轮809，该支撑压紧轮809与旋转造粒锅705的外表面滚动抵接，可使旋转造粒锅705平稳的翻转，减小震动。液压驱动机构安装在壳体707上，输出端通过容置于壳体707内的传动机构与旋转造粒锅705的底部连接，该旋转造粒锅705的材质为铜，顶部开口。旋转造粒锅炉705的内表面为光滑表面，利于造粒过程中原始药粒的均匀滚动。

本发明的液压驱动机构为液压马达701，代替了电器设备驱动，减少了电器元件的使用，相对较为稳定安全。液压马达701上开有两个接口，用于分别连接液压油的进油管和出油管。液压马达701安装在壳体707上液压马达701的前端采用止口与壳体707定位，保证液压马达701与传动轴702的中心同轴精度高。

传动机构包括传动轴702及传动轴承，传动轴702通过传动轴承与壳体707转动连接，传动轴702的一端与液压马达701的输出端相连，另一端与旋转造粒锅705的底部连接。本发明的传动轴承为滚珠轴承703，该滚珠轴承703的外圈镶嵌在壳体707的内部，内圈与传动轴702配合连接，减小传动过程中的产生摩擦及发热现象。

旋转造粒锅705的底部设有锅底安装法兰710，用于整个旋转造粒锅705的动力连接传递，对于旋转造粒锅705还起到增加强度的作用。锅底安装法兰710上安装有驱动连接板709，传动轴702的另一端固接于该驱动连接板709上。

在滚珠轴承703的两侧分别设有套在传动轴702上的轴承外圈压紧垫706和轴承内圈压紧垫708，该轴承外圈压紧垫706固定在壳体707上，轴承内圈压紧垫708固定与驱动连接板709固接。滚珠轴承703通过轴承外圈压紧垫706和轴承内圈压紧垫708压紧在壳体707中传动轴702为带键轴，其另一端通过键将动力传递给轴承内圈压紧垫708，再通过驱动连接板709连接锅底安装法兰710，从而达到驱动旋转造粒锅705旋转造粒的目的。

轴承内圈压紧垫708由壳体707的前端露出，壳体707的前端与轴承内圈压紧垫708之间装有唇型密封圈704，防止外界灰尘的进入。

壳体707上均匀分布有多个螺纹安装孔，方便整个机构在不同位置上的安装。

造粒锅安装架803前侧的左右两端分别通过联动杆806与提升板810的一端相连，该提升板810的另一端连接有提升接料盘804，提升接料盘804位于旋转造粒锅705开口端的下方。提升接料盘804与旋转造粒锅705的翻转联动，可以自由地随着旋转造粒锅705的翻转升降，来配合接料。联动杆806为弧状，一端与基础架801相连，另一端与提升板810的一端铰接。每个提升板810均通过导向装置与基础架801连接，该导向装置在提升接料盘804升降的过程中对提升板810及提升接料盘804支撑导向。导向装置包括连接板c805、导向轮a811及导向轮b812，提升板810的一端与联动杆806铰接，另一端固接有连接板c805，该连接板c805的两侧均设有与基础架801滚动抵接的导向轮a811，两侧的两个导向轮a811抵接于基础架上一个立柱的前后两侧。提升板810朝向基础架801的表面两侧均安装有与基础架801滚动抵接的导向轮b812，两侧的两个导向轮b812抵接于同一立柱侧表面的前后两侧。通过导向装置可控制提升接料盘804在提升和下降过程中的位置及轨迹。

基础架801上安装有显示造粒锅安装架803翻转角度及提升接料盘804提升高度的机械角度指示盘808，该机械角度指示盘808上开设有弧形孔，造粒锅安装架803上安装有指针，该指针由弧形孔穿出、随造粒锅安装架803翻转，通过机械角度指示盘808上的刻度来读出造粒锅安装架803翻转角度及提升接料盘804提升高度的机械角度，并可判断每次的动作是否完成到位。

本发明的工作原理为：

翻转倒料机构2将火药及原料粒分别翻到在火药上震动料斗3及原药粒震动料斗4中，火药上震动料斗3中的火药经震动料槽5落入称重自动倒料机构6中进行称重后，再进入旋转锅造粒机构7中，经过旋转锅造粒机构7的旋转完成造粒步骤，再将旋转锅造粒机构7中的成品药粒提取出来。整个设备的主动力为液压和气动，避免了电器元件直接驱动而产生安全隐患。具体为：

液压缸d工作，驱动旋转锅翻机构8及其内部的旋转锅造粒机构7沿滑轨b11向火药上震动料斗3及原药粒震动料斗4的出料位置移动，到位后停止。顶升上料机构1中的液压缸a101工作，将顶升板102沿滑轨a105向上顶起，翻转倒料机构2随顶升板102上升，直到与火药上震动料斗3及原药粒震动料斗4上端入口同一高度。翻转倒料机构2中的液压缸b201工作，将翻转架202上的火药和原药粒翻转分别倒进火药上震动料斗3和原药粒震动料斗4中，火药通过火药上震动料斗3的震动均匀撒在震动料槽5内，同时原药粒通过原药粒需要料斗4的震动直接落入旋转造粒锅705中，震动料槽5经过震动将火药输送至称重自动倒料机构6。

初始气缸609为缩回状态，自动倒料盒607的底盖615合拢在自动倒料盒607内，此时开始进行接料，同时称重传感器605对称重盘604上的重量进行称重。当火药质量达到需要的量时，气缸609伸出，通过u形的连接板a606带动自动倒料盒607在称重盘604内向前伸出，伸出到位后，自动倒料盒607的底盖615在自身重力作用下绕绞接端自动开启，将火药输送至旋转造粒锅705。下料完成后，气缸609缩回，通过u形的连接板a606将自动倒料盒607拉回，自动倒料盒607的底盖615在拉回过程中，与称重盘604接触，自动收回合拢。气缸609的伸出和缩回都是由安装在检测开关安装架602上的接近开关610来检测检测片611的位置作为反馈来判断，确保整个装置的安全稳定的运行。称重传感器605对倒料前后分别称重对比，即可以判断倒料的量是否符合要求。

而后，旋转锅造粒机构7开始工作，液压马达701工作，驱动传动轴702旋转，通过传动轴702另一端的键、轴承内圈压紧垫708、驱动连接板709、锅底安装法兰710将动力传递给旋转造粒锅705，带动旋转造粒锅705旋转，从而达到驱动旋转造粒锅705旋转造粒的目的。旋转造粒过程中需向旋转锅中间接性喷洒设定量的酒精。完成造粒后，液压缸c802伸出、推动造粒锅安装架803带动旋转造粒锅705以旋转支撑轴807为轴进行翻转，同时造粒锅安装架803通过联动杆806带动提升板810、提升板810再带动提升接料盘804和导向装置升高，旋转造粒锅705内造粒后的成品药粒由提升接盘804进行接料。完成接料后液压缸c802缩回到原始状体，完成一次的造粒及提升落料的功能。造粒锅安装架803翻转的角度和提升接料盘804提升的高度都可以在机械角度指示盘808上读出，并可判断每次的动作是否完成到位。

整个设备的控制及气动管路等都汇集在防静电走线槽10中，避免产生静电。