CF-1型基础雷管自动装填生产线介绍.pdf

2 6 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第4 0 卷第5 期 C F 一1 型基础雷管自动装填生产线介绍 李海雄刘宇星 王 凯 陶学军 陈太林江海 湖南长斧众和科技有限公司 湖南长沙，4 1 0 0 1 2 [ 摘要] 文章介绍了c F 一1 型基础雷管自动装填生产线，该生产线由工业控制计算机、触摸屏和可编程控制器 控制，设置视频监控，实现了人机隔离、自动添加药、自动在线检测、自动剔除废品、自动安全报警、自动安全连锁、 可靠防止传爆的连续化生产。 [ 关键词] 基础雷管自动装填生产线 [ 分类号] T J 4 5 0 ．8 T D 2 3 5 ．2 2 T Q 5 6 0 ．6 引言 目前，国内较先进的基础雷管装填生产线大部 分是半自动气动连续装填生产线[ 1 ．3 】，存在生产工房 要求高，操作人员密集，自动化程度不高，安全保障 程度不足，易发生人身伤害事故等缺陷。这种现状 不能满足行业要求，有待升级和改造Ⅲ】。 C F - l 型基础雷管自动装填生产线是一种由工 控机、触摸屏和P L C 控制系统组成的人机隔离的直 线式5 0 发／模基础雷管自动装填生产线。设计能力 为双班年产5 千万发，主要操作人员1 4 人。整线总 长 1 0 0 m 。根据实际工艺不同，操作人员和工房长 度还可相应减少。适用于新建生产线或对旧基础雷 管装填生产线的改造。 l 技术方案 1 ．1 生产线传送方案 它是利用双层皮带和挡板作为定位传输，多工 位间歇工作，由工控机、触摸屏和P L C 控制的全自 动气动生产线。总体传输方式为用三条皮带输送 机将整条生产线的各个工位串联起来，皮带在系统 控制下做匀速运动，5 0 发组合模被推入皮带后，被 皮带和挡板逐一送往各个工位，依次完成各个工位 的工艺过程，形成产品，并自动回模。皮带运动采用 带变频器调速的电机驱动实现。 1 ．1 ．1 雷管传送 雷管组合模传送装置由两条皮带输送机和各工 序的进、出模装置组成，皮带输送机将组合模从排管 开始经过装药、压药送至编码、检验工位，贯通整条 生产线，同时其下层将空组合模送回排管工位。 1 ．1 ．2 加强帽、延期体及点火管传送 首先，将加强帽 延期管、点火管方式相同 装 入专用周转模内，然后由气缸自动把周转模送至扣 模工位，与雷管组合模自动对接及压制，空周转模通 过下层运输皮带自动回模至延期体装加强帽处。 1 ．1 ．3 模具传送控制 模具传送控制系统主要由P L C 、电磁阀、磁性开 关、气缸、气动三联件以及气动附件等组成。输送带 采用防静电橡塑输送带，皮带输送机由带变频调速 的防爆电机驱动。进、出模装置以压缩空气为动力， 利用后一工序的进模控制前一工序的出模。每模完 成一个工序的动作时间小于1 0 s 。 1 ．2 生产线工艺布置 将基础雷管自动装填生产线工艺设计为铝延期 体装填、大管装填、激光编码及辅助设施四大部分。 按顺序由排管 大管、延期管 、装点火药、一遍装压 延期药、二遍装压延期药、三遍装压延期药、四遍装 压延期药、装起爆药、装覆盖炸药、大管装一炸、压一 炸、装二炸、延期体人大管、压延期体、装反扣帽、压 反扣帽、检测与剔除、退模、收集与排模 手动 、激 光编码等1 9 个自动操作工序组成，另附设点火药、 延期药、起爆药、覆盖炸药自动在线添加药装置和加 强帽自动排帽及输送装置。其中自动加药机、自动 检测剔除机和自动装帽机技术已申请并注册实用新 型专利。此设计在同一条生产线上实现了瞬发系列 基础雷管、铅延期体基础雷管及铝延期体基础雷管 复式结构雷管 等不同型号基础雷管装填。 生产线建筑为钢筋混泥土加钢板焊接结构。整 个工房由雷管壳暂存问、铅延期体暂存问、配电问、 自控系统操作问、装管问、倒废药间、点火药暂存间、 装点火药问、装压延期药间、起爆药I 暂存问、装起 爆药I 问、覆盖炸药暂存间、装覆盖炸药间、一炸暂 ●收稿日期2 0 1 0 - 0 6 - 0 9 作者简介李海雄 1 9 6 8 一 ，男．本科，高级工程师。主要从事计算机应用及工业自动化控制研究。E - n m i i h a i , d o n 1 6 3 ．姗 万方数据 2 0 1 1 年1 0 月c F l 型基础雷管自动装填生产线介绍李海雄等 存间、装一炸问、压一炸间、二炸暂存间、装二炸间、 起爆药Ⅱ暂存间、装起爆药Ⅱ间、压合 压延期体 间、装反扣帽间、压反扣帽间、检测与剔除间、退模 间、收集与排模问、编码间、成品暂存间及不合格品 暂存间、测时间、工装模具问、工具间、清洗剂间、热 交换间等组成。 2 生产线安全防护 从装点火药到激光编码均为危险工序，为防止 其相互之间殉爆，减少事故损失，必须进行安全防 护，生产线采取了以下有效措施 1 设置工序抗爆间。将每道工序安排在独立 的钢筋混泥土加钢板焊接结构的抗爆间内，保证万 一发生雷管爆炸，相邻工序不受影响，减少事故损 失。 2 设置工序间皮带模具挡板。在相邻工序距 离较长的地方设置程序自动控制的模具挡板，可有 效防止皮带积模，保证工位间不殉爆。 3 工序防护板上设置防护门。为了既满足工 序进出模具的传递要求，又保证安全防护要求，在每 道工序侧的防护板上设置可控制的气动防护门，门 的开启、关闭由工序P L C 程序根据工艺安全要求自 动控制。门的下端设有密封条，在关闭时增加密闭 的可靠性，达到安全防护要求。 4 设置自动真空吸浮药装置。在装起爆药、 装反扣帽等容易产生浮药的工位及传送皮带末端设 置自动真空吸浮药装置。该设备以压缩空气作动 力，通过射流式真空泵产生负压，将浮药吸人尘腔 中。该设备带有水洗收集装置，可保证浮药的完全 钝化，从根本上消除传爆源，具有本质安全性。 5 采用防爆型电控系统。生产线电控系统采 取了三种防爆措施其一，所有工序均采用低电量检 测元器件，电压都在D C 2 4 V 以下，电流不超过 1 0 0 m A ；其二，将每道工序的电磁换向阀集中安装在 防护板外侧防爆箱内，所有信号接头均采用焊接方 式，并用热缩管密封防护；其三，点火药、起爆药等猛 炸药装、压药等工序采用防爆型电气检测元器件，确 保生产线安全运行。 6 采用程序控制防止积模。在每道工序P L C 程序中实现一是在正常运行时。工序前只允许有一 模等待，利用后一工序的进模控制前一工序的出模； 二是在某工序出现故障造成传送皮带停机状况下， 其它工序前也只能允许一模等待，且出模不冲突。 3 生产线监控系统设置 3 ．1 自动控制系统 生产线控制系统硬件主要包括工业控制计算 机I P C 、工业液晶显示器、数据采集P L C 及通讯模 块、不间断应急电源U P S 、各工序P L C 、各工序触摸 屏、各种信号采集传感器或控制器及电磁换向阀等。 由于基础雷管自动装填线控制元素众多，且集 中分散，因此系统采用分布式总线控制。控制室的 工业控制计算机作为系统控制上位机，控制室的 P L C 作为下位机和主站，可实时显示各工序的工作 状态和报警信息，便于操作员远程及时直观了解生 产情况和诊断故障具体部位。以1 8 个工序作为分 散控制点 即从站 ，各工序的从站承担各自工序的 所有自动工艺检测和自动工艺控制。每个从站配有 触摸屏，可以手动单步动作执行，便于工位调试和检 修，还可实时显示工位的工作状态和报警信息，便于 现场巡视员及时直观了解工序工作情况和诊断故障 具体部位。 主站与各从站的数据通讯采用了主流的现场总 线，简化了现场布线工作量和节约了成本，且提供了 更为灵活的系统集成主动权。利用一根总线即可方 便在控制室了解各工序的工作情况和报警信息。 系统报警分工序故障报警、药斗缺药报警、暂存 间无药报警、门连锁报警。其中暂存间无药报警只 在操作员停留间显示；药斗缺药报警也只做启动下 一步自动添加药程序用。所有隔爆工序的工序故障 报警及门连锁报警都集中在中央控制室实时动态显 示和进行停机处理。利用现场总线与总控室进行通 讯，采集这些报警量和其它信息。工业控制计算机 内装有组态软件，并已做好组态监控中心的实时报 警画面，所有报警都会实时动态显示在监控中心的 组态画面上，使中心操作员能及时了解故障部位和 可能发生的原因。每班的报警记录及时存储，以备 日后查阅。 3 ．2 视频监控系统 生产线视频监控系统主要由大容量工业数字视 频监控硬盘录像机、彩色防爆摄像机、视频分配器、 画面分割器 视频矩阵 、液晶监视器和电视墙组 成。整个生产线装有4 8 个工业防爆摄像机，分别监 视抗爆间、皮带运输线和抗爆走廊等，摄像的内容实 时显示，连续记录，并可随时调阅。采用了两台拥有 32 路视频输入的硬盘录像机进行实时存储，电视墙 显示画面可根据需要选择六画面分割，只编辑显示 添加药画面。系统的存储容量很大，记录的图像可 以保留3 0 d 至9 0 d 。记录也可以通过计算机网络 进入工厂信息网进行发布。 万方数据 2 8 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第4 0 卷第5 期 满足行业要求情况 通用性、实用性 取药、添药 每次放置药盒数量／盒 防积模措施 浮药清理 产品传送模 在线触摸屏控制 现场总线控制 全部满足 既能满足瞬发雷管的装填，又能满足延期系 列雷管的装填 机械手自动完成 6 部分满足 单一产品装填 部分机械手或步进、轨道式等 1 设置了带挡模机构的隔离模具，通过控制实 现了联锁，保证了两工序间传送带上模具不有积模现象 超过两模 有效清除输送皮带和多工位浮药浮药未有效清理 三辫卡环式无底板产品传送模 有 有 有底板或带手柄传送模 无 无 生产线建筑构造及产品主钢筋混泥土加钢板焊接结构，产品主体传送全钢板焊接结构，产品主体传送方式为轨道 体传送方式方式为皮带输送 输送等 3 ．3 语音对讲系统 生产线设置有线对讲电话与生产现场通信，生 产现场设置扩音装置。防爆语音对讲系统主要由室 内无主机扩音电话机、室内扩音转接器、室内有源音 箱、防爆接线箱、无主机防爆扩音电话机及防爆扬声 器组成。 4 和其它自动装填线的特性对比 表l 对比了C F _ l 型自动装填生产线和其它 自动装填生产线的特性。 5 结束语 C F - - 1 型基础雷管自动装填生产线使用以来的 情况表明，生产线运行顺畅、安全．工艺技术已经成 熟。产品性能经民用爆破器材长沙质量监督检测站 检测合格，产品经用户使用效果良好。该生产线自 2 0 1 0 年1 2 月通过安全验收评价以来，已累计生产 基础雷管2 0 0 余万发。 参考文献 [ 1 ] 邓体侠，朱小永．浅谈我国工业雷管的现状及发展方 向[ J ] ．中小企业管理与科技，2 0 1 0 6 1 8 5 1 8 6 ． [ 2 ] 汪旭光，沈立晋．工业雷管技术的现状和发展[ J ] ．工 程爆破。2 0 0 3 ，9 3 5 2 - 5 7 [ 3 ] 杨民剐，刘启发．试论雷管生产工艺装备现状及发展 趋势．煤矿爆破，1 9 9 9 2 2 5 - 2 7 ． [ 4 ]张新河，高欣．x F _ 1 型雷管自动装填生产线简介 [ J ] ．爆破器材。2 0 0 6 ，3 5 6 2 3 - 2 5 ． [ 5 ] 张成君，张新河．x 卜Ⅱ型雷管自动装填生产线介绍 [ J ] ．爆破器材，2 0 1 0 ，3 9 4 2 2 - 2 4 ． I n t r o d u c t i o nf o rA u t o m a t i c a lF i l l i n gP r o d u c t i o nL i n eo fC F - lB a s e dD e t o n a t o r L IH a l x i o n g ，L I UY u x i n g ，W A N GK a i ，T A OX u e j u n ，C H E NT a i l i n ，J I A N GH a l H u ’n a nC h a n g f u z h o n g h eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yC o ．，L t d ． H u ’n a nC 岫h ，4 1 0 0 1 2 [ A B S T R A C T ] T h eb a s e dd e t o n a t o rp r o d u c t i o nl i n ew i t ha u t o m a t i c a lf i l l i n gi si n t r o d u c e di n t h i sp a p e r ．I tc a nb ec o n - t r o l l e db yi n d u s t r i a lc o n t r o lc o m p u t e r ，t o u c h8 c I e e na n dp r o g n u n m a b l el o g i cc o n t r o l l e r ，a n dm o n i t o r e dt h n g hv i d e o8 u r v e i l - l a n c e ，r e a l i z i n gt h em 柚m a c h i n ei s o l a t i o n ，a u t o m a t i ca d dp o w d e r ，a u t o m a t i ct e s tO I l l - l i n e ，a u t o m a t i cr e m o v ew a s t ep r o d - u c t s ，a u t o m a t i cs e c u r i t ya l a r m 。a u t o m a t i cs a f e t yi n t e r l o c k ，r e l i a b l ep r e v e n te x p l o s i o nt r a n s m i s s i o na n dc o n t i n u o u sp r o d u c - t i o n ． [ K E YW O R D S ] b a s e dd e t o n a t o r ，a u t o m a t i c a li d l i n g ，p r o d u c t i o nl i n e 万方数据