一种自动脱模装置

技术领域

本发明属于应用于火工品生产环境下的自动化设备，具体地说是一种自动脱模装置。

背景技术

目前在一些火工品的生产过程中，产品需要进行使用模具进行固化，固化完成后需要进行脱模的工序。对于一些火工品产品，其需要在产品中间使用内模，固化时在内模及产品外壳之间填充火药等物质，固化后脱去内模会在产品中间形成内部孔道。而目前在对此类产品脱模时，一般采用人工进行脱模，尤其在脱下内模时危险性高，安全隐患大，且工作效率低下。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种自动脱模装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种自动脱模装置，包括脱模部件及安装于内模上的拔模工装，所述脱模部件包括底部架体、翻转机构、拔模平台、上模脱模机构、下模脱模机构、拔模架体及若干组产品固定机构；

所述翻转机构设置于所述底部架体上，所述拔模平台安装于所述翻转机构上，所述上模脱模机构、下模脱模机构及各组产品固定机构分别设置于所述拔模平台上；

所述拔模平台上的产品通过所述产品固定机构进行固定，所述拔模平台通过所述翻转机构使所述拔模平台上的产品翻转至指定位置；所述上模脱模机构将上模从产品上分离；所述下模脱模机构将下模从产品上分离；所述拔模工装与内模的顶端连接，并使所述拔模工装挂接在所述拔模架体上后，通过使所述拔模平台相对于所述拔模架体运动，进而使产品与内模分离。

所述翻转机构包括翻转架体底座、翻转驱动件及翻转台板，所述翻转架体底座固接于所述底部架体上，所述翻转台板通过转轴与所述翻转架体底座连接，所述翻转驱动件的一端铰接于所述翻转架体底座上、另一端铰接于所述翻转台板上，所述翻转台板的顶面上沿长度方向分别设有驱动丝杠A及导轨A，所述翻转台板上安装有用于驱动所述驱动丝杠A转动的拔模驱动件A，所述拔模平台的底面上分别设有与所述驱动丝杠A连接的螺母A及与所述导轨A滑动连接的滑块A，所述驱动丝杠A带动所述拔模平台沿长度方向移动。

所述拔模平台的顶面上沿长度方向设有导轨B；

所述上模脱模机构包括上模卡接座、驱动丝杠B及用于驱动驱动丝杠B转动的拔模驱动件B，所述驱动丝杠B及拔模驱动件B分别安装于所述拔模平台的顶面上，所述上模卡接座上设有与所述驱动丝杠B连接的螺母B，所述上模卡接座上设有与所述导轨B滑动连接的滑块B，所述驱动丝杠B带动所述上模卡接座沿长度方向移动；

所述下模脱模机构包括下模卡接座、驱动丝杠C及用于驱动驱动丝杠C转动的拔模驱动件C，所述驱动丝杠C及拔模驱动件C分别安装于所述拔模平台的顶面上，所述下模卡接座上设有与所述驱动丝杠C连接的螺母C，所述下模卡接座上设有与所述导轨B滑动连接的滑块C，所述驱动丝杠C带动所述下模卡接座沿长度方向移动。

每组所述产品固定机构均包括滑台及用于包住产品外壳的抱箍件，所述抱箍件设置于所述滑台上，所述滑台的底面上设有与所述导轨B滑动连接的滑块D，所述滑台上与所述导轨B对应的位置设有锁紧螺杆。

所述抱箍件与产品外壳的接触位置上均设有毛毡面。

所述拔模架体包括固定安装架、移动架及移动驱动件，所述固定安装架与所述底部架体固接，所述固定安装架上设有导轨C，所述移动架的底面上设有与所述导轨C滑动连接的滑块E，所述移动驱动件安装于所述固定安装架上，且所述移动驱动件的驱动端与所述移动架连接，所述移动架的顶部设有挂接块，所述挂接块上开设有与所述拔模工装相契合的挂接槽。

所述挂接块与所述移动架之间设有用于测量拔内模的力的压力传感器。

所述挂接块上设有用于检测内模是否到位的到位传感器A。

所述移动架上设有若干组辅助夹爪A。

本发明还包括内模转运部件及内模收集架；

所述内模转运部件包括机械手支架、X轴直线运动模组、Y轴直线运动模组、Z轴直线运动模组、旋转轴模组、内模连接座及辅助夹爪B，所述X轴直线运动模组安装于所述机械手支架上、并驱动所述Y轴直线运动模组沿X轴方向运动，所述Y轴直线运动模组驱动所述Z轴直线运动模组沿Y轴方向运动，所述Z轴直线运动模组驱动所述旋转轴模组沿Z轴方向运动，所述旋转轴模组的输出端与所述内模连接座顶端连接、并驱动所述内模连接座进行转动，所述内模连接座的上部设有与所述拔模工装相契合的挂接座部，所述辅助夹爪B设置于所述内模连接座的下部；

所述内模收集架上分为若干个挂接位，每个所述挂接位均设有用于检测内模是否到位的到位传感器B。

本发明的优点与积极效果为：

本发明通过底部架体、翻转机构、拔模平台、上模脱模机构、下模脱模机构、拔模架体及产品固定机构的配合设置，能够方便可靠地进行脱模工作，尤其实现脱内模时的无人化，大幅度减小安全隐患，有效提高工作效率；通过内模转运部件及内模收集架的配合设置，可精准地对脱离的内模进行转运及存放，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明所适用的产品在脱下上模并与拔模工装连接后的结构示意图；

图3为本发明的脱模部件的整体结构示意图；

图4为本发明的翻转机构翻转前的结构示意图；

图5为本发明的翻转机构翻转后的结构示意图；

图6为本发明的上模脱模机构及下模脱模机构的设置结构示意图；

图7为本发明的拔模平台上装设产品后的结构示意图；

图8为图7的A处放大图；

图9为本发明的拔模架体的设置结构示意图；

图10为图9的B处放大图；

图11为图9的C处放大图；

图12为本发明实际应用时的整体设置位置示意图；

图13为本发明的内模转运部件的整体结构示意图；

图14为图13的D处放大图；

图15为本发明的内模转运部件与拔模架体的配合设置结构示意图；

图16为本发明的内模收集架的结构示意图；

图17为图16的E处放大图。

图中：1为脱模部件、101为底部架体、102为翻转机构、1021为翻转架体底座、1022为翻转驱动件、1023为翻转台板、1024为导轨A、1025为驱动丝杠A、1026为拔模驱动件A、103为拔模平台、1031为导轨B、104为上模脱模机构、1041为上模卡接座、1042为驱动丝杠B、1043为拔模驱动件B、105为下模脱模机构、1051为下模卡接座、1052为驱动丝杠C、1053为拔模驱动件C、106为产品固定机构、1061为滑台、1062为抱箍件、1063为锁紧螺杆、107为拔模架体、1071为固定安装架、1072为移动架、1073为移动驱动件、1074为导轨C、1075为挂接块、1076为压力传感器、1077为到位传感器A、1078为辅助夹爪A；2为内模收集架、201为到位传感器B、3为内模转运部件、301为机械手支架、302为X轴直线运动模组、303为Y轴直线运动模组、304为Z轴直线运动模组、305为旋转轴模组、306为内模连接座、3061为挂接座部、307为辅助夹爪B；4为拔模工装；001为产品、002为内模、003为上模、004为下模、005为连接螺栓、006为产品吊具。

具体实施方式

下面结合附图1-17对本发明作进一步详述。

一种自动脱模装置，如图1-3所示，本实施例中包括脱模部件1及安装于内模002上的与脱模部件1配合使用的拔模工装4，脱模部件1包括底部架体101、翻转机构102、拔模平台103、上模脱模机构104、下模脱模机构105、拔模架体107及两组产品固定机构106。本发明适用的产品001在脱模前，内模002穿设于产品001内部，内模002的顶端穿过上模003、底端穿过下模004，上模003及下模004分别通过连接螺栓005与产品连接、并分别对内模001起到定心作用，产品001的外壳上装有用于通过吊车吊运的产品吊具006。

翻转机构102设置于底部架体101上，拔模平台103安装于翻转机构102上，上模脱模机构104、下模脱模机构105及各组产品固定机构106分别设置于拔模平台103上。

产品固定机构106对拔模平台103上的产品001进行固定，拔模平台103通过翻转机构102使拔模平台103上的产品001翻转九十度；上模脱模机构104将上模003从产品001上分离；下模脱模机构105将下模004从产品001上分离；拔模工装4与内模002的顶端连接，并使拔模工装4挂接在拔模架体107上后，通过使拔模平台103相对于拔模架体107运动，进而使产品001与内模002分离。本实施例中拔模工装4分为内模连接部、半球托部及细轴径部，其中内模连接部与内模002的顶端通过可拆卸的方式连接，例如通过螺纹连接；拔模工装4在产品001的上模003脱下后再装到内模002的顶端。

具体而言，如图4和图5所示，本实施例中翻转机构102包括翻转架体底座1021、两个翻转驱动件1022及翻转台板1023，翻转架体底座1021固接于底部架体101上，翻转台板1023通过转轴与翻转架体底座1021连接，每个翻转驱动件1022的一端均铰接于翻转架体底座1021的内侧上、另一端均铰接于翻转台板1023的底部上，翻转台板1023的顶面上沿翻转台板1023的长度方向分别设有驱动丝杠A1025及导轨A 1024，翻转台板1023上安装有用于驱动驱动丝杠A 1025转动的拔模驱动件A 1026，拔模平台103的底面上设有与驱动丝杠A1025连接的螺母A，拔模平台103的底面上设有与导轨A 1024滑动连接的滑块A，驱动丝杠A1025带动拔模平台103沿翻转台板1023的长度方向移动。本实施例中翻转驱动件1022为市购的气缸，并与外接气压站连接，翻转驱动件1022伸出时，翻转台板1023绕转轴由水平姿态翻转至竖直姿态；拔模驱动件A 1026为现有技术的伺服电机减速器组件，由外接控制器控制动作。本实施例中拔模平台103的底面上还设有多个支撑滚轮，各支撑滚轮可在翻转台板1023上滚动，对拔模平台103起到辅助支撑作用，保证拔模平台103受载均匀。

具体而言，如图6所示，本实施例中拔模平台103的顶面上沿拔模平台103的长度方向设有导轨B 1031。

如图5-7所示，上模脱模机构104包括上模卡接座1041、驱动丝杠B 1042及用于驱动驱动丝杠B 1042转动的拔模驱动件B 1043，驱动丝杠B 1042及拔模驱动件B 1043分别安装于拔模平台103的顶面上，上模卡接座1041上设有与驱动丝杠B 1042连接的螺母B，上模卡接座1041上设有与导轨B 1031滑动连接的滑块B，驱动丝杠B1042带动上模卡接座1041沿拔模平台103的长度方向移动。本实施例中拔模驱动件B 1043为现有技术的伺服电机减速器组件，由外接控制器控制动作。上模卡接座1041上设有与上模003的外周法兰相契合的U形卡槽部，能够准确契合上模003的外周法兰，也方便工作人员取走上模003。

如图5-7所示，下模脱模机构105包括下模卡接座1051、驱动丝杠C 1052及用于驱动驱动丝杠C 1052转动的拔模驱动件C 1053，驱动丝杠C 1052及拔模驱动件C 1053分别安装于拔模平台103的顶面上，下模卡接座1051上设有与驱动丝杠C 1052连接的螺母C，下模卡接座1051上设有与导轨B 1031滑动连接的滑块C，驱动丝杠C1052带动下模卡接座1051沿拔模平台103的长度方向移动。本实施例中拔模驱动件C 1053为现有技术的伺服电机减速器组件，由外接控制器控制动作。下模卡接座1051上设有与下模004的外周法兰相契合的U形卡槽部，能够准确契合下模004的外周法兰，也方便工作人员取走下模004。

具体而言，如图7和图8所示，本实施例中每组产品固定机构106均包括滑台1061及用于包住产品的外壳的抱箍件1062，抱箍件1062采用现有技术的翻转卡箍，抱箍件1062设置于滑台1061上，滑台1061的底面上设有与导轨B 1031滑动连接的滑块D，滑台1061上与导轨B 1031对应的位置设有锁紧螺杆1063。通过滑台1061与导轨B 1031的配合设置，便于根据外壳形状不同的产品001进行调整，并通过抱箍件1062准确稳定抱紧固定产品001。锁紧螺杆1063的设置为现有技术，通过旋紧锁紧螺杆1063可使滑台1061在导轨B1031的位置保持固定。抱箍件1062与产品001的外壳的接触位置上均设有毛毡面，可避免装夹时损伤产品001或使产品001外壳变形。

具体而言，如图9-11所示，本实施例中拔模架体107包括固定安装架1071、移动架1072及移动驱动件1073，固定安装架1071与底部架体101固接，固定安装架1071上设有导轨C 1074，移动架1072的底面上设有与导轨C 1074滑动连接的滑块E，移动驱动件1073安装于固定安装架1071上，且移动驱动件1073的驱动端与移动架1072连接，移动驱动件1073带动移动架1072沿导轨C 1074移动，移动架1072的顶部设有挂接块1075，挂接块1075上开设有与拔模工装4的半球托部相契合的挂接槽(即形成球窝挂点结构)。挂接块1075与移动架1072之间设有用于测量拔内模002的力的压力传感器1076。挂接块1075上设有用于检测内模002是否到位的到位传感器A 1077。移动架1072上设有两组对称设置的辅助夹爪A 1078。本实施例中压力传感器1076及到位传感器A 1077均为市购产品，分别与外接控制器连接；移动驱动件1073为市购的气缸，与外接气压站连接，并由外接控制器控制动作；辅助夹爪A1078为现有技术的气动夹爪，即气缸活塞杆前端设有弧形箍状件，辅助夹爪A 1078与外接气压站连接，并由外接控制器控制动作，用于内模002拔出后，移动架1072向后运动时，防止内模002晃动，将内模002下部夹住。

具体而言，如图1和图12所示，本实施例中的自动脱模装置还包括内模转运部件3及内模收集架2，脱模部件1的底部架体101通过地脚螺栓安装于2.7米深的地坑中，内模收集架2设置于靠近拔模架体107的一侧的4.1米深的地坑中，内模转运部件3设置于内模收集架2的上方的地面上。

如图13-15所示，内模转运部件3包括机械手支架301、X轴直线运动模组302、Y轴直线运动模组303、Z轴直线运动模组304、旋转轴模组305、内模连接座306及辅助夹爪B 307，X轴直线运动模组302安装于机械手支架301上、并驱动Y轴直线运动模组303沿X轴方向运动，Y轴直线运动模组303驱动Z轴直线运动模组304沿Y轴方向运动，Z轴直线运动模组304驱动旋转轴模组305沿Z轴方向运动，旋转轴模组305的输出端与内模连接座306顶端连接、并驱动内模连接座306进行转动，内模连接座306的上部设有与拔模工装4的半球托部相契合的挂接座部3061(也即形成球窝挂点结构)，辅助夹爪B 307设置于内模连接座306的下部。本实施例中机械手支架301的俯视形状为C形，一侧开口，可方便人工利用吊车吊运和拔内模002等操作；X轴直线运动模组302、Y轴直线运动模组303、Z轴直线运动模组304、旋转轴模组305均为市购产品，其中X轴直线运动模组302分为对称设置于机械手支架301上的两部分，Y轴直线运动模组303两端分别设置于X轴直线运动模组302的两部分上，Z轴直线运动模组304设置于Y轴直线运动模组303上，旋转轴模组305设置于Z轴直线运动模组304的底端；通过X轴直线运动模组302、Y轴直线运动模组303、Z轴直线运动模组304、旋转轴模组305的配合设置，使整体具有沿X轴移动、沿Y轴移动、沿Z轴移动及绕竖直轴线转动四个自由度，方便转运内模002；辅助夹爪B 307用于夹住内模002，使内模002在转运时保持稳定，辅助夹爪B307采用现有技术的气动夹爪结构，辅助夹爪B 307与外接气压站连接，并由外接控制器控制动作。

如图16和图17所示，内模收集架2为长方体框架结构，内模收集架2上分为六个挂接位，每个挂接位也均通过球窝挂点结构挂住内模002，每个挂接位均设有用于检测内模002是否到位的到位传感器B 201。本实施例中到位传感器B 201为市购产品，与外接控制器连接。本实施例中内模收集架2分上下两部分，下部为内模收集架底座，上部为内模收集架主体，内模收集架底座用地脚螺栓安装于地坑中，内模收集架主体安装在内模收集架底座上，在内模收集架主体的中部设有防止内模002晃动的U形槽部。

工作原理：

自动脱模装置操作过程如下：

1)人工操作一

人工将产品001吊运至自动脱模装置上，调整两组产品固定机构106距离，分别与产品吊具006接触将产品001装夹在产品固定机构106上；调整上模脱模机构104和下模脱模机构105位置将上模003及下模004的外周法兰盘分别对应夹入上模卡接座1041和下模卡接座1051内，锁紧产品固定机构106，将产品001固定到拔模平台103上。人工将连接螺栓005拆下。

2)脱上模

操作人员撤出，启动翻转驱动件1022，翻转台板1023及拔模平台103共同翻转九十度角，将产品001竖直，上模脱模机构104向上运动将上模003缓慢拔出，到位后停止，翻转驱动件1022再将产品001翻转成水平。

3)人工操作二

操作人员进入工作空间，将上模003从设备上取下，并将拔模工装4安装到内模002上，人员撤出。

4)拔内模和脱下模

操作人员启动自动脱模装置，自动脱模装置翻转九十度角，再次将产品001竖直，移动架1072平移到位，挂接块1075的挂接槽与拔模工装4同轴，拔模平台103携带产品001向下运动，挂接块1075与拔模工装4接触，将内模002挂住，产品001继续按程序向下运动，最终将内模002与产品001脱离，移动架1072上的辅助夹爪A 1078将内模002夹住定位，移动架1072平移回原位，内模转运部件3过来将内模002抓取放到内模收集架2上；内模002拔出的同时下模脱模机构105启动，将下模004从产品001向下拔出；拔模平台103携带产品001回到原位，自动脱模装置将产品001翻转回水平状态，设备停机。

5)人工操作三

操作人员进入工房，人工将下模004取走，松开抱箍件1062，将脱完模的产品001水平吊运走，到此完成一件产品001的脱模过程，开始下一产品001的脱模工作。