[发明专利]工业雷管防爆抓手及其本质安全工作运动轨迹规划方法

说明书

本发明涉及一种工业雷管防爆抓手及其本质安全工作运动轨迹规划方法，属于雷管抓取机械手领域。主架体与次架体通过主架体的双轴连接板与夹紧气缸固定板螺钉连接，主架体的升降导轨滑块与次架体的升降导轨滑动连接；通过次架体中夹紧气缸缸体与夹紧装置中的夹紧气缸伸出轴连接，夹紧装置的夹紧导轨滑块与次架体的夹紧导轨滑动连接，主架体中的气缸固定法兰与防爆壳的无杆气缸缸体连接。优点是使用方便，确保不会危害壳体外的环境，提高安全性，提出的五次B样条规划方法的轨迹的关节转角变化率较小且不易出现各关节参数值峰值过高的情况，故能有效的避免作业过程参数冲击振动。

技术领域

本发明属于雷管抓取机械手领域，高危环境下的工业雷管防爆抓手及其本质安全工作运动轨迹规划方法。

背景技术

工业雷管广泛应用于各类爆破场合，有着广阔的市场，然而其生产过程由于工作环境、生产过程出现的碰撞抖动以及人为操作不当等原因会导致发生安全事故，造成昂贵设备毁坏，企业财产损失，甚至危害员工生命安全。根据有记载的雷管事故中，绝大部分原因是由于人工在生产雷管时，通过人体静电，或是作业过程操作不当使雷管发生碰撞产生的，而这些因素在雷管生产作业中难以避免。目前基础雷管的生产中，有些操作仍然采用人工进行，通过人工操作时，生产效率不高，增加企业用人成本，同时在生产过程中人工与炸药直接处于同一环境中，若出现操作失误时，极易发生爆炸，易造成人员伤亡。因此现急需要用整体自动化生产来代替人工操作。

目前，现有技术中有一种全自动单元机式装配工艺，已经将电子雷管生产全工艺过程的各种功能集成于一台设备、由一位操作人员辅助、全自动装配生产，人工辅助装基础雷管、电子引火元件和中包装，实现了电子雷管自动装配生产工艺过程，在国内进行了使用，证明了该装配生产工艺过程的安全性、可靠性和稳定性。但是，由于有人工在生产现场辅助操作、还需要人工包装成品，需要对这样的设备进行进一步的升级改进。需要设计出专用的雷管装箱系统。

在人工包装成品过程中，均需人工取放、对接、传递。操作人员与爆炸危险品直接接触，且工序间传递时，人员交差接触频繁，存在极大的安全隐患。为解决生产过程中导致引发事故的因素，将高危的雷管作业由人力作业转为机械作业。在产线末端的工业雷管，可充分利用工业机器人将其转移到指定安全区内，再在安全区对工业雷管进行装盒，采用这样的作业模式大大降低了雷管生产作业的事故率，也增加了工作效率。保证雷管生产过程的安全性，关系着企业的生产效率以及员工的生命安全，是易爆产品行业创新发展的首要目标。针对雷管生产过程易发生事故，通过设计发明雷管抓取机器人参与工业雷管生产，将事故率将至最低。

现有些公司或单位采用了自动化雷管装配生产线，这些雷管装配生产线，关于雷管盒的装箱用的是一般的工业机器人，用来抓取雷管盒，放入箱内。没有设计专门的雷管抓手机构。雷管是易爆产品行业，它的生产装配要避免许多安全隐患。现有的雷管装箱机械手，没有处理在雷管装箱机械手工作过程中产生的静电，而静电非常容易引发爆炸事故，造成昂贵设备毁坏，企业财产损失，甚至危害员工生命安全，同时，现有的雷管装箱机械手在抓取过程，所用夹持力没有准确控制，所用夹持力小的话，不能抓取雷管盒，但是，所用夹持力大的话，又会对雷管盒造成过大挤压，从而对雷管进行挤压，极易引发安全事故既，现有的雷管装箱机械手的本质安全性提升不够充分。因此，我们要对雷管装箱机械手在抓取过程，所用夹持力进行实时的准确控制，从而提高安全性。

采用机器人来对工业雷管进行作业时，对机器人运动轨迹有着很高的要求，其作业过程如若产生冲击、振动也将会是安全生产的隐患，现有的雷管装配生产线的机器人运动轨迹，对这些安全隐患不能很好的解决，故本发明一种高危环境下的工业雷管防爆抓手及其本质安全工作运动轨迹规划方法，对雷管抓取机器人的轨迹进行规划及优化，消除其作业过程如若产生冲击、振动，保证雷管生产过程的安全性，提高企业的生产效率以及员工的生命安全。