手榴弹分解系统的制作方法

本实用新型涉及弹药销毁技术领域，尤其涉及一种手榴弹分解系统。

背景技术：

随着武器装备的更新换代，弹药规定储存时间的结束，临近或达到储存年限的弹药呈逐年递增的趋势。由于报废弹药处理任务越来越重，同时因弹药型号众多，结构原理各异，使部分弹药处废作业存在盲点。目前对于老旧系列手榴弹的拆分，主要是利用简单工装卡具进行人工拆卸，或采用直接引爆销毁的方式进行销毁。这些销毁作业方式，不仅劳动强度大、工作效率低，而且使作业人员承受巨大的精神压力，安全保障措施几乎为零。并且由于弹药在存储过程中存在极大的安全隐患，严重危及人身安全，更加无法保证长途运输的安全。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种手榴弹分解系统，可有效提高工作效率、降低劳动强度，提高分解工作安全系数。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种手榴弹分解系统，包括设置于防爆墙内的分解区、贯穿两侧防爆墙的进料机构及出料机构；所述分解区内设有手榴弹分解装置，所述手榴弹分解装置包括依次设置于工作台上的上料工位、折弯工位及分解工位，所述上料工位设有xz滑台总成，所述折弯工位设有用于折弯手榴弹握片的折弯机构，所述分解工位设有用于分解手榴弹的分解机构；所述xz滑台总成、折弯机构和分解机构均设置于工作台上，所述xz滑台总成与上料机械手及中间机械手相连，所述上料机械手用于抓取未分解的手榴弹从上料工位移至折弯工位，所述中间机械手用于抓取握片折弯后的手榴弹从折弯工位移至分解工位；所述上料机械手、中间机械手、xz滑台总成、折弯机构及分解机构均与控制柜有线或无线连接，所述控制柜设置于分解区的外部；所述进料机构与上料工位相对应，所述出料机构与分解工位相对应。

优选的，所述xz滑台总成包括立柱、x轴移动机构和z轴移动机构，所述在设置于工作台上，所述z轴移动机构设置于立柱上，所述x轴移动机构与用于驱动其升降的z轴移动机构相连；所述上料机械手及中间机械手并列设置于x轴移动机构上。

优选的，所述x轴移动机构为水平气缸，所述z轴移动机构为垂直气缸，所述上料机械手及中间机械手并列设置于水平移动板的下端，所述水平移动板与水平气缸的活塞杆的活动端相连，所述立柱上设有用于限制水平移动板行程的限位挡块；所述水平气缸的缸体设置于垂直移动板上，所述垂直移动板与垂直气缸的活塞杆的活动端相连；所述垂直气缸的缸体与立柱相连，所述立柱的侧面设有与垂直移动板配合的导轨。

优选的，所述折弯机构包括定位夹具、伸缩机构及两个钳爪，所述定位夹具与手榴弹底部相配合，所述中间机械手与两个钳爪相对设置，两个钳爪的开放端设有用于卡持握片的卡爪，两个钳爪的连接端与伸缩机构相连；两个钳爪的外侧面对称设有导向辊和复位压簧。

优选的，所述分解机构包括转台总成和两个旋卸机械手，所述转台总成设置于工作台上，两个旋卸机械手与旋转动力头相连，用于旋卸手榴弹的弹体及雷管，所述旋转动力头设置于工作台的上方；所述转台总成上设有弹体旋卸工位和雷管旋卸工位，两个旋卸机械手对应设置于弹体旋卸工位及雷管旋卸工位的上方；所述弹体旋卸工位设有第一夹持机构，所述雷管旋卸工位设有第二夹持机构，所述转台总成包括用于安装第一夹持机构及第二夹持机构的支撑座，所述支撑座与旋转机构相连，用于驱动支撑座上的弹体旋卸工位和雷管旋卸工位交替旋转；所述旋转机构的侧面设有落料孔，供手榴弹分解后的发火机构落下。

优选的，所述旋转机构为旋转摆动气缸；所述旋卸机械手、第一夹持机构及第二夹持机构均为平行气爪，所述旋卸机械手及平行气爪的里侧面均与手榴弹的外形相匹配；两个旋卸机械手的平行气爪分别为用于夹持弹体的大卡爪及用于夹持雷管的小卡爪。

优选的，所述旋转动力头包括支架、两组用于驱动两个旋卸机械手旋转的动力机构及两组用于驱动两个旋卸机械手升降的升降机构，所述升降机构设置于支架上，所述动力机构与升降机构相连，用于驱动动力机构升降；所述动力机构包括电机、主动齿轮、被动齿轮及主轴，所述电机设置于支架上，所述电机的输出轴与主动齿轮同轴固定，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述被动齿轮套装在主轴上；所述大卡爪及小卡爪分别设置于两组动力机构的主轴下端。

优选的，所述升降机构为升降气缸，所述升降气缸的缸体固定于支架上，所述升降气缸的活塞杆端部与固定板相连，所述固定板与壳体相连；所述升降气缸的侧面还设有位移传感器，用于检测旋卸机械手的升降行程。

优选的，所述进料机构包括由动力机构驱动的进料输送带及用于固定手榴弹的胎具，所述胎具为若干个、且沿进料输送带的长度方向均布设置，所述进料输送带为外表面固定胎具的链条导轨，若干个胎具间隔设置于链条导轨上；所述进料输送带的出口端设置于上料工位的一侧。

优选的，所述出料机构包括弹体出料带、雷管出料带和握片出料带，所述弹体出料带、雷管出料带和握片出料带分别由相应的动力机构驱动，所述的弹体出料带、雷管出料带和握片出料带上均设有若干个隔板，若干个隔板分别沿弹体出料带、雷管出料带和握片出料带的长度方向均布设置，所述的弹体出料带、雷管出料带和握片出料带的两侧均设有护板；所述弹体出料带及雷管出料带并列设置于工作台上，所述握片出料带设置于工作台的下方、且握片出料带的进料端与分解机构的落料孔相对应。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过进料机构将手榴弹输送至分解区内的上料工位，再通过上料机械手及中间机械手抓取手榴弹从上料工位移至折弯工位及分解工位，在折弯工位借助折弯机构对手榴弹的握片进行折弯，在分解工位利用分解机构实现手榴弹的分解，最后通过出料机构将分解后的手榴弹各部分输送至分解区外部；进料机构、出料机构、上料机械手、中间机械手、xz滑台总成、折弯机构及分解机构均由控制柜控制，实现手榴弹的自动分解，提高工作效率，降低劳动强度；通过防爆墙将分解区与控制柜隔离开，保证了工作人员的人身安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种手榴弹分解系统的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型中xz滑台总成的结构示意图；

图4是图1中xz滑台总成的左视图；

图5是图3中xz滑台总成的俯视图；

图6是图1中折弯机构的左视图；

图7是图6中的a-a剖视图；

图8是本实用新型中折弯机构在钳爪闭合状态下的俯视图；

图9是本实用新型中折弯机构在钳爪张开状态下的俯视图；

图10是图9中b处的局部放大图；

图11是本实用新型中分解机构的左视图；

图12是图11中转台总成的俯视图；

图13是图11中弹体旋卸工位的结构示意图；

图14图13中的c-c剖视图；

图15是本实用新型中旋转动力头的结构示意图；

图16是图15中旋转动力头的左视图；

图17是图16中的d-d剖视图；

图18是图16中旋转动力头的俯视图；

图19是本实用新型中控制柜的结构示意图；

图20是图1中进料输送带的俯视图；

图21是图1中出料机构的e-e剖视图；

图中：00-手榴弹，001-雷管，002-握片，003-弹体；01-上料工位，02-折弯工位，03-分解工位，04-弹体旋卸工位，05-雷管旋卸工位；06-定位轴，07-弹簧；08-分解区；09-防爆墙；010-防爆门；

1-工作台，2-上料机械手，3-中间机械手；4-控制柜，5-电机，6-主动齿轮，7-被动齿轮，8-主轴，9-壳体，10-气电滑环，11-固定板，12-位移传感器，13-导向杆，14-支撑板；15-进料输送带，150-胎具，151-链条导轨；16-弹体出料带，17-雷管出料带，18-握片出料带，19-护板，20-隔板，21-；

100-xz滑台总成，110-立柱，120-x轴移动机构，130-z轴移动机构，140-水平移动板，150-限位挡块，160-垂直移动板，170-导轨，180-导向柱；

200-折弯机构，210-定位夹具，220-伸缩机构，221-连接头，222-销轴，223-中间连接部，224-铰轴；230-钳爪，231-卡爪；240-导向辊，250-复位压簧；

300-分解机构，310-转台总成，311-第一夹持机构，312-第二夹持机构，313-旋转机构，314-支撑座，315-落料孔，316-护罩；320-旋卸机械手，321-大卡爪，322-小卡爪；330-旋转动力头，331-支架，332-动力机构，333-升降机构。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2所示，本实用新型提供的一种手榴弹分解系统，包括设置于防爆墙09内的分解区08、贯穿两侧防爆墙09的进料机构及出料机构；所述分解区08内设有手榴弹分解装置，所述手榴弹分解装置包括依次设置于工作台上1上的上料工位01、折弯工位02及分解工位03，所述上料工位01设有xz滑台总成100，所述折弯工位02设有用于折弯手榴弹握片的折弯机构200，所述分解工位03设有用于分解手榴弹的分解机构300；所述xz滑台总成100、折弯机构200和分解机构300均设置于工作台1上，所述xz滑台总成100与上料机械手2及中间机械手3相连，所述上料机械手2用于抓取未分解的手榴弹00从上料工位01移至折弯工位02，所述中间机械手3用于抓取握片折弯后的手榴弹00从折弯工位02移至分解工位03；所述进料机构、出料机构、上料机械手2、中间机械手3、xz滑台总成100、折弯机构200及分解机构300均与控制柜4有线或无线连接，所述控制柜4设置于分解区08的外部；所述进料机构与上料工位01相对应，所述出料机构与分解工位03相对应。将手榴弹置于进料机构的胎具150上，随着进料输送带15的运行逐一将手榴弹00运至上料机械手2的下方，上料机械手2借助xz滑台总成100将手榴弹放至折弯工位02的折弯机构200上进行握片折弯，中间机械手3再借助xz滑台总成100将握片折弯后的手榴弹移至分解工位03的分解机构300上，利用分解机构300对手榴弹进行分解；最后将分解后的各部依次经出料机构的弹体出料带16、雷管出料带17及握片出料带18输送出去进行收集。如图19所示，控制柜上设有监控屏和遥控操作台，可在中控室远程控制手榴弹的分解操作，确保工作人员的人身安全。

与现有技术相比，本实用新型提供的手榴弹分解系统具有结构紧凑、自动化程度高、安全可靠的优点，借助防爆墙将控制柜与分解区隔离开，通过上料机构将手榴弹输送至分解区内，利用上料工位的xz滑台总成驱动上料机械手及中间机械手做平移动作，上料机械手抓取未分解的手榴弹从上料工位移至折弯工位对手榴弹的握片进行折弯，再通过中间机械手抓取握片折弯后的手榴弹从折弯工位移至分解工位实现手榴弹的分解；最后分解后的手榴弹各部件经出料机构输送出分解区，方便分类回收；进料机构、出料机构、上料机械手、中间机械手、xz滑台总成、折弯机构及分解机构均由控制柜控制，实现手榴弹自动分解的目的。利用该技术方案能够提高工作效率、降低劳动强度，无需人工直接接触手榴弹，能够安全可靠地实现手榴弹的全弹拆分，提高手榴弹分解工作的安全系数，保障作业人员安全，进而提高报废弹药处理的总体能力。

在本实用新型的一个优选实施例中，如图1-5所示，所述xz滑台总成100包括立柱110、x轴移动机构120和z轴移动机构130，所述在设置于工作台1上，所述z轴移动机构130设置于立柱110上，所述x轴移动机构120与用于驱动其升降的z轴移动机构130相连；所述上料机械手2及中间机械手3并列设置于x轴移动机构120上。采用该结构能够实现上料机械手及中间机械手的水平移位及上下升降。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、4、5所示，所述x轴移动机构120为水平气缸，所述z轴移动机构130为垂直气缸，所述上料机械手2及中间机械手3并列设置于水平移动板140的下端，所述水平移动板140与水平气缸的活塞杆的活动端相连，所述立柱110上设有用于限制水平移动板140行程的限位挡块150，确保上料机械手及中间机械手的精准抓取；所述水平气缸的缸体设置于垂直移动板160上，所述垂直移动板160与垂直气缸的活塞杆的活动端相连；所述垂直气缸的缸体与立柱110相连，所述立柱110的侧面设有与垂直移动板160配合的导轨170；同时，在立柱一侧还设置导向柱180，垂直移动板通过连接板一侧的导向孔与导向柱滑动配合，进一步对垂直移动板在垂直方向上进行导向。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图6-9所示，所述折弯机构200包括定位夹具210、伸缩机构220及两个钳爪230，所述定位夹具210与手榴弹00底部的雷管001相配合，所述中间机械手3与两个钳爪相对设置，两个钳爪的开放端设有用于卡持握片002的卡爪231，两个钳爪的连接端与伸缩机构220相连；两个钳爪的外侧面对称设有导向辊240和复位压簧250。当上料机械手将手榴弹放至定位夹具夹紧固定后，启动伸缩机构，两个钳爪收拢的同时夹住握片向后运动，同时两侧的导向辊及复位压簧对两个卡爪施加压力，两个卡爪可将手榴弹的握片牢牢夹住，随着伸缩机构的回缩，可将握片向后拉，进而实现握片的折弯。

进一步优化上述技术方案，如图8-10所示，所述伸缩机构220为伸缩气缸，所述伸缩气缸的活塞杆活动端设有连接头221，所述连接头221通过销轴222与中间连接板223相连，所述中间连接板223的端部通过铰轴224与钳爪230后部枢接。采用该结构，可实现伸缩气缸与钳爪的柔性连接。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图11-14所示，所述分解机构300包括转台总成310和两个旋卸机械手320，所述转台总成310设置于工作台1上，两个旋卸机械手320与旋转动力头330相连，用于旋卸手榴弹00的弹体003及雷管001，所述旋转动力头330设置于工作台1的上方；所述转台总成310上设有弹体旋卸工位04和雷管旋卸工位05，两个旋卸机械手320对应设置于弹体旋卸工位04及雷管旋卸工位05的上方；所述弹体旋卸工位04设有第一夹持机构311，所述雷管旋卸工位05设有第二夹持机构312，所述转台总成310包括能够旋转180°的旋转机构313及用于安装第一夹持机构311及第二夹持机构312的支撑座314，通过旋转机构驱动支撑座旋转180°，驱动弹体旋卸工位和雷管旋卸工位交替更换；所述旋转机构313的侧面设有落料孔315，供手榴弹分解后的发火机构落下。转台总成310的雷管旋卸工位05侧面设有护罩316，用于对下落的带有握片的发火机构进行遮挡。该方案通过旋转机构实现手榴弹在弹体旋卸工位04和雷管旋卸工位05之间的移位，实现弹体旋卸及雷管旋卸的交叉进行。用于安装第一夹持机构及第二夹持机构的支撑座，所述支撑座与旋转机构相连，用于驱动支撑座上的弹体旋卸工位和雷管旋卸工位交替旋转

在本实用新型的一个具体实施例中，如图11所示，所述旋转机构313为旋转摆动气缸；所述旋卸机械手320、第一夹持机构311及第二夹持机构312均为平行气爪，所述旋卸机械手320及平行气爪的里侧面均与手榴弹00的外形相匹配；两个旋卸机械手320的平行气爪分别为用于夹持弹体003的大卡爪321及用于夹持雷管的小卡爪322。其中，第一夹持机构311及第二夹持机构312的气爪侧壁设有定位轴，并在定位轴上套装弹簧07，当夹持手榴弹的下部时，定位轴在弹簧作用下对手榴弹的下部外壁进行定位夹紧，避免在旋卸过程中手榴弹下部发生转动。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图15-18所示，所述旋转动力头330包括支架331、两组用于驱动两个旋卸机械手320旋转的动力机构332及两组用于驱动两个旋卸机械手320升降的升降机构333，所述升降机构333设置于支架331上，所述动力机构332与升降机构333相连，用于驱动动力机构332升降；所述动力机构332包括电机5、主动齿轮6、被动齿轮7及主轴8，所述电机5设置于支架331上，所述电机5的输出轴与主动齿轮6同轴固定，所述主动齿轮6与被动齿轮7啮合，所述被动齿轮7套装在主轴8上；所述大卡爪321及小卡爪322分别设置于两组动力机构332的主轴8下端。两个旋卸机械手在两个电机及齿轮传动的驱动下，能够同时进行旋转、升降，实现在对应弹体旋卸工位04和雷管旋卸工位05上的弹体旋卸及雷管旋卸工作，方便快捷。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图17所示，所述主动齿轮6、被动齿轮7及主轴8均设置于壳体9内，所述电机5固定于壳体9的外部，可避免传动件受到污染；所述升降机构333的活动端与壳体9相连；所述主轴8的顶部设有用于驱动旋卸机械手320的气电滑环10，能够确保工作过程中干净卫生。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图15所示，所述升降机构333为升降气缸，所述升降气缸的缸体固定于支架331上，所述升降气缸的活塞杆端部与固定板11相连，所述固定板11与壳体9相连；所述升降气缸的侧面还设有位移传感器12，用于检测旋卸机械手320的升降行程。固定板11的上方设有支撑板14，位移传感器可安装在导向杆13端部，且导向杆贯穿支撑板14上的导向孔做上下运动，进一步确保旋卸机械手的运动准确性。

在本发明的一个具体实施例中，如图1、20所示，所述进料机构包括由动力机构驱动的进料输送带15及用于固定手榴弹00的胎具150，所述胎具150为若干个、且沿进料输送带15的长度方向均布设置，所述进料输送带15为外表面固定胎具150的链条导轨151，若干个胎具150间隔设置于链条导轨151上；所述进料输送带15的出口端设置于上料工位01的一侧。动力机构包括电机、减速机、主动链轮和被动链轮，电机和选用伺服电机，电机通过蜗轮减速机减速后，驱动主动链轮及被动链轮缓慢转动，进而驱动链条导轨运行。操作人员在防爆墙外将手榴弹逐一放在胎具上固定，随着链条导轨的运行将手榴弹输送至上料工位。

在本发明的一个具体实施例中，如图1、21所示，所述出料机构包括弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18，所述弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18分别由相应的动力机构驱动，所述的弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18上均设有若干个隔板20，若干个隔板20分别沿弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18的长度方向均布设置，所述的弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18的两侧均设有护板19；所述弹体出料带16及雷管出料带17并列设置于工作台1上，所述握片出料带18设置于工作台1的下方、且握片出料带18的进料端与分解机构300的落料孔315相对应。其中，起到弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18的动力机构结构相同，动力机构包括伺服电机、减速机、主动滚筒和被动滚筒，伺服电机通过蜗轮减速机减速后，驱动主动滚筒及被动滚筒缓慢转动。安装时，可在弹体出料带16、雷管出料带17和握片出料带18的上部传送带下方衬垫铝合金型材，起到支撑作用；同时利用上下边缘折弯的板材来作为护板，避免分解后的手榴弹各部件从传送带的两侧跌落。

进一步优化上述技术方案，如图19所示，控制柜的上方设有监控屏及遥控操作台、下方设有工具柜，方便放置维修工具等物品，保证工作现场清洁有序。其中，控制柜以plc为核心，对设备的各机构统筹控制，采取人机隔离远程操控的方式，可对各机构的运行参数进行调整，是实现分解作业自动化的保障。控制柜内的控制系统设有过载保护，出现故障或过载时能自动报警并停机，在保证安全的的同时提升了销毁效率。另外，为了方便实时监控手榴弹的分解过程，可在分解区安装监控摄像头，控制柜还设有远程监控设施及警报急停装置，方便工作人员在中控室远程监控、操作手榴弹的分解工作，大大提升了销毁工作的安全性。

综上所述，本实用新型通过将分解区置于防爆墙内，操作人员在防爆墙外进行上料、出料操作，将监控摄像头、上料机构、出料机构、上料机械手、中间机械手、旋卸机械手、电机、气电滑环及各个气缸均通过控制柜远程控制，采取人机隔离远程操控的方式，可对各机构的运行参数进行调整，是实现分解作业自动化的保障。同时，将弹体旋卸工位和雷管旋卸工位设计为回转台模式，使多工位实现动作联动，同时完成送料、旋卸、出料等步骤，进而提升拆分效率，节约拆分时间，实现多工位同时作业，提高了自动化程度。该技术方案对比传统的人工销毁，具有安全性高、分解效率高、自动化程度高等优点，能够安全高效的对待销毁手榴弹进行分解，分解过程实现自动化控制，以最大限度的实现人员脱离涉险，确保拆解过程中操作人员的人身安全，在保证安全性的前提下，兼顾效率，降低消耗。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。