本發(fā)明涉及一種自動化裝配及檢測系統(tǒng)，具體地說，涉及一種火工品自控裝配系統(tǒng)。屬于機械設(shè)計與自動控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
火工品主要由殼體、藥塊、膠液和堵蓋組成，通過工具將藥塊、膠液危險性物品按照工藝流程依次裝入到殼體中，完成火工品的裝配。現(xiàn)有的裝配生產(chǎn)線是由操作人員通過工具將藥塊裝入到殼體內(nèi)，然后再完成灌膠、旋擰堵蓋裝配工藝流程后，由操作人員取走裝配好的火工品?，F(xiàn)有的火工品裝配線存在有缺陷:1)在裝填藥塊的過程中，操作人員現(xiàn)場手動完成藥塊的裝填、膠液的灌裝和取走成品，操作人員與火工品的隔離距離保障有限，并且操作人員也可能出現(xiàn)操作失誤情況，會給生產(chǎn)帶來安全隱患。2)由于殼體和藥塊的裝填主要采用手動安裝調(diào)整來實現(xiàn)，其中人為因素及環(huán)境因素引起的定位誤差較大，影響了裝配質(zhì)量和裝配精度。3)在裝藥階段，操作人員需要反復(fù)放置殼體與藥塊，再進行灌膠裝配工藝流程，待裝配完成后再取走成品；裝配單品的時間較長，勞動強度大，導(dǎo)致裝配效率低?，F(xiàn)有存在的不足不利于火工品裝配生產(chǎn)線實現(xiàn)自動生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率、保證安全和裝配質(zhì)量，以及降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種火工品自控裝配系統(tǒng)。通過自動化上料、壓藥、灌膠、取成品的流程，實現(xiàn)自動控制裝配生產(chǎn)，提高生產(chǎn)安全系數(shù)，保障操作人員與裝配現(xiàn)場隔離，并且提高裝配精度和效率，降低了人為因素對生產(chǎn)效率的影響。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括裝配機器人單元、滑動裝配臺、灌膠機構(gòu)、裝藥機構(gòu)、復(fù)合機構(gòu)、桁架、紅外熱像儀、工業(yè)相機、防護罩，桁架固定在地基面上，桁架上裝有紅外熱像儀，用來監(jiān)測裝配區(qū)的溫度；防護欄位于桁架的側(cè)面，裝配機器人安裝在防護欄內(nèi)中間部位，裝配機器人用來抓取火工品零件；滑動裝配臺位于防護欄與桁架之間，且與桁架平行安裝，灌膠機構(gòu)、裝藥機構(gòu)、復(fù)合機構(gòu)分別固連在桁架側(cè)壁面上,工業(yè)相機安裝在桁架側(cè)壁面上，位于裝藥機構(gòu)與灌膠機構(gòu)之間，工業(yè)相機用來監(jiān)控檢測裝配流程；防護罩鋪設(shè)在滑動裝配臺兩端位于地坑上面，滑動工作臺移動時，防護罩隨之收縮疊合；所述裝配機器人單元包括裝配機器人、轉(zhuǎn)換支架、光電開關(guān)、轉(zhuǎn)接座、末端執(zhí)行器、吸盤、灌膠頭放置架、灌膠頭、弧形卡爪、視覺相機，視覺相機安裝在裝配機器人末端執(zhí)行器處，視覺相機用于識別抓取火工品的零件；轉(zhuǎn)換支架固定在防護欄內(nèi)側(cè)壁上中間部位，多個轉(zhuǎn)接座等間距固定在轉(zhuǎn)換支架的頂部，末端執(zhí)行器與吸盤連接放置在轉(zhuǎn)接座端部卡環(huán)內(nèi)，光電開關(guān)固定在轉(zhuǎn)接座中間位于末端執(zhí)行器的側(cè)面；兩個灌膠頭放置架分別固定在防護欄內(nèi)側(cè)壁上，且相對安裝，多個弧形卡爪安裝在灌膠頭放置架內(nèi)側(cè)壁上部，灌膠頭放置在弧形卡爪內(nèi)，裝配機器人抓取灌膠頭安裝在灌膠機構(gòu)的末端處，對火工品進行灌裝膠液；所述滑動裝配臺包括滑動工作臺、回轉(zhuǎn)分度盤、夾具、導(dǎo)軌,導(dǎo)軌固定在桁架一側(cè)的地坑內(nèi)，回轉(zhuǎn)分度盤通過底部滑塊與導(dǎo)軌配合連接，雙層夾具位于滑動工作臺與回轉(zhuǎn)分度盤之間，滑動工作臺上有裝配圓孔和零件轉(zhuǎn)接槽、膠液清洗圓槽；所述灌膠機構(gòu)包括膠液溶合器、絲杠、第一電機，灌膠機構(gòu)通過支架與桁架連接，絲杠安裝在支架上，第一電機位于絲杠頂部，第一電機輸出軸與絲杠一端連接，絲杠另一端與膠液溶合器連接，灌膠頭安裝在膠液溶合器的端部，灌膠頭內(nèi)裝有風(fēng)輪用來膠液的混合，通過真空泵將灌膠頭內(nèi)的膠液擠壓到火工品的殼體內(nèi)；所述裝藥機構(gòu)包括第二電機、第三電機、連桿機構(gòu)、球軸承、絲杠，裝藥機構(gòu)通過連桿機構(gòu)安裝在桁架壁面上，第二電機位于絲杠頂端，第二電機輸出軸與絲杠連接，球軸承安裝在絲杠末端和吸盤中間，裝藥機構(gòu)通過吸盤抓取滑動工作臺上零件轉(zhuǎn)接槽內(nèi)放置的藥塊,第三電機安裝在連桿機構(gòu)上面，第三電機驅(qū)動連桿機構(gòu)使裝藥機構(gòu)水平方向移動；所述復(fù)合機構(gòu)包括旋擰機構(gòu)、力矩傳感器、氣體導(dǎo)管、端蓋、壓藥圓盤，壓藥圓盤和端蓋分別與旋擰機構(gòu)連接，旋擰機構(gòu)端部的壓藥圓盤底面有多個定位銷與堵蓋定位孔配合點定位，力矩傳感器位于壓藥圓盤上面，力矩傳感器用來實時采集反饋旋擰力矩信息，氣體導(dǎo)管一端與端蓋連接，氣體導(dǎo)管另一端與壓縮機連接；直線電機固定在復(fù)合機構(gòu)上，直線電機驅(qū)動復(fù)合機構(gòu)沿桁架上的豎直導(dǎo)軌滑動。灌膠機構(gòu)、裝藥機構(gòu)、復(fù)合機構(gòu)的中心線與滑動裝配臺軸線垂直。所述桁架采用輕質(zhì)合金鋼材料。有益效果本發(fā)明提出的火工品自控裝配系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比:1.保護操作者與生產(chǎn)線設(shè)備安全；保障了操作人員與火工品隔離同時，操作人員仍可通過監(jiān)視窗口遠(yuǎn)程監(jiān)視生產(chǎn)線裝配工作情況，降低了勞動強度，有效地防止了誤操作出現(xiàn)的可能以及防止殉爆發(fā)生。2.裝配生產(chǎn)效率得到提升；火工品裝配系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化上料、壓藥、灌膠、取成品的流程，省去了操作人員反復(fù)裝配的時間，降低了人為因素對生產(chǎn)效率的影響。3.裝配精度得到提高；裝配過程通過設(shè)置的工業(yè)相機和紅外熱像儀檢測設(shè)備進行現(xiàn)場監(jiān)控，由裝配機器人配合輔助設(shè)備完成上料及裝配流程，保證并提高了裝配精度。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明一種火工品自控裝配系統(tǒng)作進一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明火工品自控裝配系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明的裝配機器人示意圖。圖3為本發(fā)明的裝配機器人的視覺相機示意圖。圖4為本發(fā)明的滑動裝配臺結(jié)構(gòu)示意圖。圖5a、圖5b為本發(fā)明的滑動工作臺示意圖。圖6a、圖6b為本發(fā)明的夾具結(jié)構(gòu)示意圖。圖7a、圖7b為本發(fā)明的回轉(zhuǎn)分度盤示意圖。圖8為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換支架示意圖。圖9為本發(fā)明的機器人末端執(zhí)行器轉(zhuǎn)接座結(jié)構(gòu)圖。圖10為本發(fā)明的灌膠快換裝置示意圖。圖11為本發(fā)明的工業(yè)相機側(cè)視圖。圖12為本發(fā)明的灌膠機構(gòu)示意圖。圖13為本發(fā)明的膠液溶合器與灌膠工作頭放大圖。圖14為本發(fā)明的連桿機構(gòu)示意圖。圖15為本發(fā)明的復(fù)合機構(gòu)示意圖。圖16為本發(fā)明的桁架示意圖。圖中:1.裝配機器人2.視覺相機3.防護欄4.轉(zhuǎn)換支架5.末端執(zhí)行器6.吸盤7.光電開關(guān)8.轉(zhuǎn)接座9.工業(yè)相機10.灌膠頭放置架11.灌膠頭12.弧形卡爪13.滑動工作臺14.回轉(zhuǎn)分度盤15.夾具16.導(dǎo)軌17.零件轉(zhuǎn)接槽18.裝配圓孔19.膠液清洗圓槽20.防護罩21.灌膠機構(gòu)22.膠液溶合器23.裝藥機構(gòu)24.絲杠25.第一電機26.第二電機27.第三電機28.連桿機構(gòu)29.球軸承30.復(fù)合機構(gòu)31.旋擰機構(gòu)32.力矩傳感器33.桁架34.紅外熱像儀35.氣體導(dǎo)管36.端蓋37.壓藥圓盤具體實施方式本實施例是一種火工品自控裝配系統(tǒng)。參閱圖1～圖16，本實例火工品自控裝配系統(tǒng)由裝配機器人單元、滑動裝配臺、灌膠機構(gòu)、裝藥機構(gòu)、復(fù)合機構(gòu)、桁架、紅外熱像儀、工業(yè)相機、防護罩組成；桁架33采用輕質(zhì)合金鋼材料，通過地腳螺栓固定在地基面上。紅外熱像儀34安裝在桁架33上，用來監(jiān)測整個裝配區(qū)的溫度，避免溫度過高引起安全事故。防護欄3固定在桁架33的側(cè)面，裝配機器人1安裝在防護欄3內(nèi)中間部位，裝配機器人1用于抓取火工品零件?；瑒友b配臺安裝在防護欄3與桁架33之間，且與桁架33平行安裝；灌膠機構(gòu)21、裝藥機構(gòu)23、復(fù)合機構(gòu)分別固連在桁架33側(cè)壁面上,工業(yè)相機9安裝在桁架33側(cè)壁面上位于裝藥機構(gòu)23與灌膠機構(gòu)21之間，工業(yè)相機9用來監(jiān)控檢測裝配流程；防護罩20鋪設(shè)在滑動裝配臺兩端的地坑上面，當(dāng)滑動工作臺13移動時，防護罩22隨之收縮疊合，使滑動裝配臺處于防護罩22的覆蓋保護中；防護罩22用來防水防塵和作業(yè)安全防護。裝配機器人單元包括裝配機器人1、轉(zhuǎn)換支架4、光電開關(guān)7、轉(zhuǎn)接座8、末端執(zhí)行器5、吸盤6、灌膠頭放置架10、灌膠頭11、弧形卡爪12、視覺相機2，視覺相機2安裝在裝配機器人1末端執(zhí)行器處，視覺相機2用來識別火工品的零件。轉(zhuǎn)換支架4安裝在防護欄3內(nèi)側(cè)壁上中間部位，多個轉(zhuǎn)接座8等間距固定在轉(zhuǎn)換支架4的頂部，末端執(zhí)行器5與吸盤6連接放置在轉(zhuǎn)接座8端部的卡環(huán)內(nèi)，裝配機器人1的視覺相機2進行識別零件，通過末端執(zhí)行器5與吸盤6抓取火工品的零件。光電開關(guān)7固定在轉(zhuǎn)接座8中間，位于末端執(zhí)行器5的側(cè)面,用來檢測末端執(zhí)行器5是否被準(zhǔn)確取下。兩個灌膠頭放置架10分別固定在防護欄內(nèi)側(cè)壁上，且兩個灌膠頭放置架10相對安裝；多個弧形卡爪12安裝在灌膠頭放置架10內(nèi)側(cè)壁上部，灌膠頭11放置在弧形卡爪12內(nèi)，裝配機器人1抓取灌膠頭11安裝在灌膠機構(gòu)21的末端處，對火工品進行膠液的灌裝?；瑒友b配臺包括滑動工作臺13、回轉(zhuǎn)分度盤14、夾具15、導(dǎo)軌16,由于火工品的殼體較高，需要將滑動裝配臺安裝在地坑中。導(dǎo)軌16固定在桁架33一側(cè)的地坑內(nèi)，回轉(zhuǎn)分度盤14通過底部滑塊與導(dǎo)軌16配合連接，雙層夾具15安裝在滑動工作臺13與回轉(zhuǎn)分度盤14之間，夾具15采用雙層三爪卡盤結(jié)構(gòu)將火工品的殼體夾緊，并采用回轉(zhuǎn)分度盤14實現(xiàn)裝配過程火工品的分度與回轉(zhuǎn)。滑動工作臺13上有裝配圓孔18，裝配圓孔兩側(cè)的滑動工作臺13上分別有零件轉(zhuǎn)接槽17、膠液清洗圓槽19；其中，零件轉(zhuǎn)接槽17用來暫時存放由裝配機器人1抓取的零件，起到零件轉(zhuǎn)接作用；裝配圓孔18用來放置火工品的殼體，完成藥塊的裝填、膠液的灌注以及其它零件的裝配；膠液清洗圓槽19用來清洗零件上附著的膠液。滑動工作臺13沿導(dǎo)軌16運動，精確定位至各裝配工位進行裝配作業(yè)。本實施例中，灌膠機構(gòu)21、裝藥機構(gòu)23、復(fù)合機構(gòu)30分別安裝在滑動裝配臺的正上方，且灌膠機構(gòu)、裝藥機構(gòu)、復(fù)合機構(gòu)的中心線與滑動裝配臺軸線垂直。灌膠機構(gòu)21包括膠液溶合器22、絲杠24、第一電機25，灌膠機構(gòu)21通過支架與桁架33連接，絲杠24安裝在支架上，第一電機25安裝在絲杠24頂部,第一電機25輸出軸與絲杠24一端連接，絲杠24另一端與膠液溶合器22連接，灌膠頭11安裝在膠液溶合器22的端部，灌膠頭11內(nèi)裝有風(fēng)輪用于膠液的混合，通過真空泵將灌膠頭11內(nèi)的膠液擠壓到火工品的殼體內(nèi)。裝藥機構(gòu)23包括第二電機26、第三電機27、連桿機構(gòu)28、球軸承29、絲杠，裝藥機構(gòu)23通過連桿機構(gòu)28安裝在桁架33壁面上，第二電機26固定在絲杠頂端部,第二電機26輸出軸與絲杠連接，用來驅(qū)動絲杠進行豎直方向的移動；球軸承29安裝在絲杠末端和吸盤6中間，裝藥機構(gòu)23通過吸盤6抓取滑動工作臺13上零件轉(zhuǎn)接槽17內(nèi)放置的藥塊,第三電機27安裝在連桿機構(gòu)28上面，第三電機27驅(qū)動連桿機構(gòu)28使裝藥機構(gòu)23水平方向移動。復(fù)合機構(gòu)包括旋擰機構(gòu)31、力矩傳感器32、氣體導(dǎo)管35、端蓋36、壓藥圓盤37，壓藥圓盤37和端蓋36分別與旋擰機構(gòu)31連接，旋擰機構(gòu)31末端的壓藥圓盤37底面有多個定位銷用來與堵蓋進行點定位，定位銷與堵蓋表面的定位孔對合將堵蓋安裝到火工品的殼體上。力矩傳感器32安裝在壓藥圓盤37上面，力矩傳感器32用來實時采集反饋旋擰力矩信息。氣體導(dǎo)管35一端與端蓋36連接，氣體導(dǎo)管35另一端與壓縮機連接對火工品內(nèi)部進行抽取真空。直線電機固定在復(fù)合機構(gòu)30上,直線電機驅(qū)動復(fù)合機構(gòu)30沿桁架33上的豎直導(dǎo)軌滑動。火工品裝配流程:首先使用天車將待裝配火工品的殼體吊裝到滑動工作臺13上的裝配圓孔內(nèi)，殼體通過雙層夾具15夾緊和校正，殼體與滑動工作臺13面垂直。當(dāng)物料存儲系統(tǒng)將火工品零件送至指定位置后，裝配機器人1更換對應(yīng)的末端執(zhí)行器，裝配機器人1通過視覺相機2識別并抓取零件，將零件放置滑動工作臺13的零件轉(zhuǎn)接槽17中。隨后裝藥機構(gòu)23的第二電機26驅(qū)動絲杠豎直向下移動到零件轉(zhuǎn)接槽17處，裝藥機構(gòu)23的吸盤6吸取藥塊，滑動工作臺13移動至裝藥工位，裝藥機構(gòu)23先通過豎直方向的第二電機26深入到火工品殼體的內(nèi)部，再通過水平方向的第三電機27配合連桿機構(gòu)28在平行于滑動工作臺13移動的方向移動，裝藥機構(gòu)23末端執(zhí)行器處安裝的球軸承29和吸盤將藥塊裝入到火工品的殼體中，待藥塊裝填完畢后,滑動工作臺13移動至灌膠工位進行灌膠，灌膠機構(gòu)21在第一電機25的驅(qū)動下豎直向下運動至火工品殼體上方，通過灌膠機將膠液輸送到膠液溶合器22中，再向灌膠頭11中充入高壓氣體將混合好的膠液擠壓到火工品的殼體內(nèi)部，完成灌膠流程。灌膠完成后，滑動工作臺13移動至復(fù)合工位進行抽真空和壓藥塊流程，復(fù)合機構(gòu)30在直線電機的驅(qū)動下沿著導(dǎo)軌豎直向下運動至火工品的殼體上面，端蓋36壓緊殼體上表面進行密封，隨后通過真空泵抽取殼體內(nèi)的空氣，通過真空泵上的氣壓表顯示殼體內(nèi)部氣體容量。待達到符合生產(chǎn)要求后，壓藥圓盤37在直線電機的驅(qū)動下繼續(xù)向殼體內(nèi)部移動，將裝填好的藥塊進行擠壓，直到藥塊壓平為止。重復(fù)裝藥塊-灌膠-抽真空作業(yè)過程；最后由旋擰機構(gòu)31進行堵蓋的安裝，旋擰機構(gòu)31的末端執(zhí)行器的壓藥圓盤37底面有多個定位銷，用來與堵蓋進行點定位，定位銷與堵蓋表面的定位孔對合將堵蓋安裝到火工品的殼體上；力矩傳感器32安裝在旋擰機構(gòu)31末端的壓藥圓盤37上面，用來實時采集反饋旋擰力矩信息。工作區(qū)各機構(gòu)協(xié)調(diào)作業(yè)，共同完成火工品的裝配?；瑒庸ぷ髋_13上的膠液清洗圓槽19用來清洗火工品裝配機構(gòu)上沾有的膠液，避免膠液因長時間不清洗造成固化，影響后續(xù)的裝配工藝。防護欄3用來保護裝配機器人單元，裝配區(qū)內(nèi)安裝有監(jiān)控設(shè)備，操作人員可通過遠(yuǎn)程界面監(jiān)視整個裝配工藝流程。