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孔自動加工裝置。

背景技術：

1、含能柱狀材料是具有一定幾何形狀和尺寸的固體推進劑，安放于固體火箭發(fā)動機燃燒室中；其幾何形狀和尺寸的選擇與發(fā)動機的工作時間、燃燒室壓力和推力有關。含能柱狀材料需要通過機械加工方式實現(xiàn)設計要求尺寸，主要包括加工外圓、加工端面、加工內孔等。

2、浙江瑞弗航空航天技術裝備有限公司zl202311043901.4號專利公開了一種自動化藥柱切削設備及切削方法，該發(fā)明根據(jù)藥柱多項特征加工要求，合理設置調位、切削結構及加工程序，可實現(xiàn)藥柱外圓、藥柱側槽、藥柱橢球面的自動加工。四川航天川南火工技術有限公司zl201811007776.0號專利公開了一種航天火工裝置用含能柱狀材料自動加工及檢測裝置，該發(fā)明提出了采用自動加工方式對含能柱狀材料進行外圓、端面的加工及檢測，提升了操作安全性。但以上專利均未實現(xiàn)含能柱狀材料內孔的自動加工。現(xiàn)階段，含能柱狀材料內孔加工主要采用手工方式在普通車床上進行，主要存在以下問題：

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

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；粘合劑包裹著推進劑中的固體氧化物和金屬燃料添加劑，通過固化作用形成粘彈體，結構均勻，外圓精度高，材質偏軟。在夾持過程中，若夾持力過大，會造成外觀損傷，或影響加工質量，導致產品報廢；若夾持力過小，會導致加工過程中產品發(fā)生滑動，影響加工質量。

5、3）為控制含能柱狀材料內孔加工質量，同時兼顧操作安全性，導致其內孔加工效率不高；同時，含能柱狀材料內孔加工過程中易產生有毒有害氣體使得操作者產生不適，使得操作者每天連續(xù)工作時長受限，只能通過輪班進行生產作業(yè)。

技術實現(xiàn)思路

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

2、本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，包括料車組件、多軸機械手和機床，機床上安裝有夾持工裝，多軸機械手將料車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，頂板上軸向開設有通孔，且頂板的頂部和底部均安裝有固定座，且兩固定座對稱設置，固定座內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固定座移動的施壓裝置，固定座上遠離頂板的內側壁上開設有第一錐形導向面，筒夾位于固定座的內側，且筒夾的底部外側開設有與第一錐形導向面匹配的第二錐形導向面，施壓裝置筒夾的內側安裝有圓柱夾塊，相鄰夾持組件的圓柱夾塊之間具有活動間隙，且圓柱夾塊分布在同一圓周上，圓柱夾塊的內側為圓弧壁，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，且均勻分布在同一圓周上。

6、可選的，料車組件包括送料車，送料車包括車架，車架的頂部設置有傾斜板，傾斜板的傾斜面朝向多軸機械手，傾斜板上安裝有若干間隔設置的夾持板，夾持板上開設有若干間隔設置的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，料車組件還包括定位組件，定位組件包括底板，底板上成對安裝有導向條，兩導向條之間形成導向槽，底板上靠近多軸機械手的一端安裝有基準板，基準板上靠近送料車的端面上安裝有限位塊和距離檢測儀，車架的底部還安裝有若干滾動軸承，滾動軸承的直徑與導向槽的寬度相匹配。

8、可選的，導向槽的入口設置有向外翻的入口槽。

9、可選的，滾動軸承通過軸桿安裝在u形架上，u形架的頂部安裝有安裝板，安裝板與車架的頂部連接。

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

11、可選的，雙頭夾爪的內側壁呈v形，且雙頭夾爪的內側壁上安裝有橡膠塊。

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：本發(fā)明的含能柱狀材料內孔自動加工裝置，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運及加工過程中不發(fā)生相對偏移，同時保證不對產品外觀造成損傷，保證內孔加工精度及同軸度。

技術特征：

1.一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：包括料車組件、多軸機械手和機床，所述機床上安裝有夾持工裝，所述多軸機械手將所述料車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，所述機床在所述含能柱狀材料上加工出軸向的通孔；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，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)權利要求2所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述夾持組件為三個，且均勻分布在同一圓周上。

4.根據(jù)權利要求1~3任意一項所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述料車組件包括送料車，所述送料車包括車架，所述車架的頂部設置有傾斜板，所述傾斜板的傾斜面朝向所述多軸機械手，所述傾斜板上安裝有若干間隔設置的夾持板，所述夾持板上開設有若干間隔設置的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)權利要求4所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述料車組件還包括定位組件，所述定位組件包括底板，所述底板上成對安裝有導向條，兩所述導向條之間形成導向槽，所述底板上靠近多軸機械手的一端安裝有基準板，所述基準板上靠近送料車的端面上安裝有限位塊和距離檢測儀，所述車架的底部還安裝有若干滾動軸承，所述滾動軸承的直徑與所述導向槽的寬度相匹配。

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

7.根據(jù)權利要求5所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述滾動軸承通過軸桿安裝在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架的頂部連接。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述多軸機械手的末端執(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)權利要求8所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，其特征在于：所述雙頭夾爪的內側壁呈v形，且所述雙頭夾爪的內側壁上安裝有橡膠塊。

10.根據(jù)權利要求8或9所述的一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，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。

技術總結
本發(fā)明公開了一種含能柱狀材料內孔自動加工裝置，屬于含能柱狀材料內孔加工技術領域，機床上安裝有夾持工裝，多軸機械手將料車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，頂板上軸向開設有通孔，且頂板的頂部和底部均安裝有固定座，且兩固定座對稱設置，固定座內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運及加工過程中不發(fā)生相對偏移，同時保證不對產品外觀造成損傷，保證內孔加工精度及同軸度。

技術研發(fā)人員：褚宏昊,汪輝強,張小英,高祿江,鄒遠彬,張信,李澤東
受保護的技術使用者：四川航天川南火工技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2