本發(fā)明涉及含能柱狀材料的加工，特別是一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置。

背景技術(shù)：

1、含能柱狀材料是具有一定幾何形狀和尺寸的固體推進(jìn)劑，安放于固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中；其幾何形狀和尺寸的選擇與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間、燃燒室壓力和推力有關(guān)。含能柱狀材料需要通過(guò)機(jī)械加工方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求尺寸，主要包括加工外圓、加工端面、加工內(nèi)孔等。

2、浙江瑞弗航空航天技術(shù)裝備有限公司zl202311043901.4號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)了一種自動(dòng)化藥柱切削設(shè)備及切削方法，該發(fā)明根據(jù)藥柱多項(xiàng)特征加工要求，合理設(shè)置調(diào)位、切削結(jié)構(gòu)及加工程序，可實(shí)現(xiàn)藥柱外圓、藥柱側(cè)槽、藥柱橢球面的自動(dòng)加工。四川航天川南火工技術(shù)有限公司zl201811007776.0號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)了一種航天火工裝置用含能柱狀材料自動(dòng)加工及檢測(cè)裝置，該發(fā)明提出了采用自動(dòng)加工方式對(duì)含能柱狀材料進(jìn)行外圓、端面的加工及檢測(cè)，提升了操作安全性。但以上專(zhuān)利均未實(shí)現(xiàn)含能柱狀材料內(nèi)孔的自動(dòng)加工?，F(xiàn)階段，含能柱狀材料內(nèi)孔加工主要采用手工方式在普通車(chē)床上進(jìn)行，主要存在以下問(wèn)題：

3、1）含能柱狀材料具有高能量密度、亞穩(wěn)定性等特點(diǎn)，遇明火、高溫易發(fā)生燃爆，其內(nèi)孔加工過(guò)程中存在安全風(fēng)險(xiǎn)及職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)。

4、2）含能柱狀材料主要成分包括粘合劑、氧化劑、燃料添加劑、固化劑、增塑劑及少量其他功能助劑；粘合劑包裹著推進(jìn)劑中的固體氧化物和金屬燃料添加劑，通過(guò)固化作用形成粘彈體，結(jié)構(gòu)均勻，外圓精度高，材質(zhì)偏軟。在夾持過(guò)程中，若夾持力過(guò)大，會(huì)造成外觀損傷，或影響加工質(zhì)量，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；若夾持力過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致加工過(guò)程中產(chǎn)品發(fā)生滑動(dòng)，影響加工質(zhì)量。

5、3）為控制含能柱狀材料內(nèi)孔加工質(zhì)量，同時(shí)兼顧操作安全性，導(dǎo)致其內(nèi)孔加工效率不高；同時(shí)，含能柱狀材料內(nèi)孔加工過(guò)程中易產(chǎn)生有毒有害氣體使得操作者產(chǎn)生不適，使得操作者每天連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)受限，只能通過(guò)輪班進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置。

2、本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，包括料車(chē)組件、多軸機(jī)械手和機(jī)床，機(jī)床上安裝有夾持工裝，多軸機(jī)械手將料車(chē)組件的含能柱狀材料夾持并放置在夾持工裝上，夾持工裝將含能柱狀材料夾持住，機(jī)床在含能柱狀材料上加工出軸向的通孔；

3、夾持工裝包括支撐座，支撐座的頂部設(shè)置有頂板，支撐座上具有安裝空間，安裝空間位于頂板的下方，頂板上軸向開(kāi)設(shè)有通孔，且頂板的頂部和底部均安裝有固定座，且兩固定座對(duì)稱(chēng)設(shè)置，固定座內(nèi)安裝有若干夾持組件，夾持組件包括圓柱夾塊、筒夾和使得夾塊相對(duì)固定座移動(dòng)的施壓裝置，固定座上遠(yuǎn)離頂板的內(nèi)側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有第一錐形導(dǎo)向面，筒夾位于固定座的內(nèi)側(cè)，且筒夾的底部外側(cè)開(kāi)設(shè)有與第一錐形導(dǎo)向面匹配的第二錐形導(dǎo)向面，施壓裝置筒夾的內(nèi)側(cè)安裝有圓柱夾塊，相鄰?qiáng)A持組件的圓柱夾塊之間具有活動(dòng)間隙，且圓柱夾塊分布在同一圓周上，圓柱夾塊的內(nèi)側(cè)為圓弧壁，圓弧壁與含能柱狀材料的直徑相匹配。

4、可選的，筒夾具有縮徑的延伸部，延伸部往頂板延伸，延伸部上靠近頂板的一端安裝有夾套，夾套的內(nèi)圓弧壁所在的圓周直徑大于含能柱狀材料的直徑。

5、可選的，夾持組件為三個(gè)，且均勻分布在同一圓周上。

6、可選的，料車(chē)組件包括送料車(chē)，送料車(chē)包括車(chē)架，車(chē)架的頂部設(shè)置有傾斜板，傾斜板的傾斜面朝向多軸機(jī)械手，傾斜板上安裝有若干間隔設(shè)置的夾持板，夾持板上開(kāi)設(shè)有若干間隔設(shè)置的v形槽，位于傾斜板底部的夾持板的底面上安裝有擋板。

7、可選的，料車(chē)組件還包括定位組件，定位組件包括底板，底板上成對(duì)安裝有導(dǎo)向條，兩導(dǎo)向條之間形成導(dǎo)向槽，底板上靠近多軸機(jī)械手的一端安裝有基準(zhǔn)板，基準(zhǔn)板上靠近送料車(chē)的端面上安裝有限位塊和距離檢測(cè)儀，車(chē)架的底部還安裝有若干滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的直徑與導(dǎo)向槽的寬度相匹配。

8、可選的，導(dǎo)向槽的入口設(shè)置有向外翻的入口槽。

9、可選的，滾動(dòng)軸承通過(guò)軸桿安裝在u形架上，u形架的頂部安裝有安裝板，安裝板與車(chē)架的頂部連接。

10、可選的，多軸機(jī)械手的末端執(zhí)行器包括連接柄、夾爪氣缸和雙頭夾爪，連接柄與多軸機(jī)械手的連接端連接，夾爪氣缸安裝在連接柄上，且?jiàn)A爪氣缸的執(zhí)行端具有雙頭夾爪。

11、可選的，雙頭夾爪的內(nèi)側(cè)壁呈v形，且雙頭夾爪的內(nèi)側(cè)壁上安裝有橡膠塊。

12、可選的，末端執(zhí)行器的夾持力為35n-50n，夾持工裝的夾持力為50n-60n。

13、本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，確定末端執(zhí)行器及夾持工裝模塊夾持力參數(shù)，使得含能柱狀材料在轉(zhuǎn)運(yùn)及加工過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)偏移，同時(shí)保證不對(duì)產(chǎn)品外觀造成損傷，保證內(nèi)孔加工精度及同軸度。

技術(shù)特征：

1.一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：包括料車(chē)組件、多軸機(jī)械手和機(jī)床，所述機(jī)床上安裝有夾持工裝，所述多軸機(jī)械手將所述料車(chē)組件的含能柱狀材料夾持并放置在夾持工裝上，所述夾持工裝將含能柱狀材料夾持住，所述機(jī)床在所述含能柱狀材料上加工出軸向的通孔；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述筒夾具有縮徑的延伸部，所述延伸部往所述頂板延伸，所述延伸部上靠近所述頂板的一端安裝有夾套，所述夾套的內(nèi)圓弧壁所在的圓周直徑大于所述含能柱狀材料的直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述夾持組件為三個(gè)，且均勻分布在同一圓周上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項(xiàng)所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述料車(chē)組件包括送料車(chē)，所述送料車(chē)包括車(chē)架，所述車(chē)架的頂部設(shè)置有傾斜板，所述傾斜板的傾斜面朝向所述多軸機(jī)械手，所述傾斜板上安裝有若干間隔設(shè)置的夾持板，所述夾持板上開(kāi)設(shè)有若干間隔設(shè)置的v形槽，位于所述傾斜板底部的夾持板的底面上安裝有擋板。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述料車(chē)組件還包括定位組件，所述定位組件包括底板，所述底板上成對(duì)安裝有導(dǎo)向條，兩所述導(dǎo)向條之間形成導(dǎo)向槽，所述底板上靠近多軸機(jī)械手的一端安裝有基準(zhǔn)板，所述基準(zhǔn)板上靠近送料車(chē)的端面上安裝有限位塊和距離檢測(cè)儀，所述車(chē)架的底部還安裝有若干滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承的直徑與所述導(dǎo)向槽的寬度相匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向槽的入口設(shè)置有向外翻的入口槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述滾動(dòng)軸承通過(guò)軸桿安裝在u形架上，所述u形架的頂部安裝有安裝板，所述安裝板與所述車(chē)架的頂部連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述多軸機(jī)械手的末端執(zhí)行器包括連接柄、夾爪氣缸和雙頭夾爪，所述連接柄與所述多軸機(jī)械手的連接端連接，所述夾爪氣缸安裝在連接柄上，且所述夾爪氣缸的執(zhí)行端具有所述雙頭夾爪。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述雙頭夾爪的內(nèi)側(cè)壁呈v形，且所述雙頭夾爪的內(nèi)側(cè)壁上安裝有橡膠塊。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，其特征在于：所述末端執(zhí)行器的夾持力為35n-50n，所述夾持工裝的夾持力為50n-60n。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種含能柱狀材料內(nèi)孔自動(dòng)加工裝置，屬于含能柱狀材料內(nèi)孔加工技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)床上安裝有夾持工裝，多軸機(jī)械手將料車(chē)組件的含能柱狀材料夾持并放置在夾持工裝上，夾持工裝將含能柱狀材料夾持住，機(jī)床在含能柱狀材料上加工出軸向的通孔，夾持工裝包括支撐座，支撐座的頂部設(shè)置有頂板，支撐座上具有安裝空間，安裝空間位于頂板的下方，頂板上軸向開(kāi)設(shè)有通孔，且頂板的頂部和底部均安裝有固定座，且兩固定座對(duì)稱(chēng)設(shè)置，固定座內(nèi)安裝有若干夾持組件。本發(fā)明的有益效果是：確定末端執(zhí)行器及夾持工裝模塊夾持力參數(shù)，使得含能柱狀材料在轉(zhuǎn)運(yùn)及加工過(guò)程中不發(fā)生相對(duì)偏移，同時(shí)保證不對(duì)產(chǎn)品外觀造成損傷，保證內(nèi)孔加工精度及同軸度。

技術(shù)研發(fā)人員：褚宏昊,汪輝強(qiáng),張小英,高祿江,鄒遠(yuǎn)彬,張信,李澤東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川航天川南火工技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2