煙花生產(chǎn)行業(yè)存在兩大主要問題，一是由于煙花行業(yè)的傳統(tǒng)手工生產(chǎn)模式，造成生產(chǎn)的效率低；二是由于煙花生產(chǎn)過程中，幾乎沒有離開煙火藥獨(dú)立生產(chǎn)的工序過程，操作違規(guī)引發(fā)事故，70%與涉藥工藝相關(guān)。組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，對改變我國煙花行業(yè)生產(chǎn)狀況有積極作用?！敖M合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)線”是落實(shí)煙花爆竹領(lǐng)域“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”的科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動(dòng)的重大科研，實(shí)現(xiàn)組合煙花內(nèi)筒的裝藥和組裝等涉藥工序機(jī)械化、自動(dòng)化改造，用機(jī)械技術(shù)代替手工操作，能實(shí)現(xiàn)人機(jī)隔離操作，安全聯(lián)鎖控制，減少高危現(xiàn)場作業(yè)人員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

一、解決的關(guān)鍵技術(shù)

1.自動(dòng)化裝藥技術(shù)

為了生產(chǎn)出煙花內(nèi)筒的成品，需要向內(nèi)筒中填入一定量的亮珠和開包藥的混合物，再向內(nèi)筒中裝填一定量的木肩，最后再裝填一定量的封口藥，形成一個(gè)煙花內(nèi)筒成品。以前是由人工完成藥物灌裝，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，容易造成原料浪費(fèi)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)在的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)采用皮帶傳送藥物，混藥、上藥都為開放式結(jié)構(gòu)。以前藥粉揚(yáng)塵得不到有效控制，多次出現(xiàn)重大事故，安全生產(chǎn)沒有保障。而組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化技術(shù)采用自動(dòng)化生產(chǎn)線及裝藥工藝，通過自上而下利用藥粉重力傳送，過程中采取全封閉管道設(shè)計(jì)，防止揚(yáng)塵；還采用藥物即混即用的方式，有效控制可爆炸藥量。制作技術(shù)零件采用黃銅、鋁、不銹鋼等導(dǎo)電性能好、導(dǎo)熱性好、不易產(chǎn)生碰撞火花的材料；輔助密封采用防靜電EVA泡棉及防靜電防塵布；可靠接地，有效防止靜電危害。計(jì)量分裝技術(shù)進(jìn)行配合，能精準(zhǔn)完成向內(nèi)筒餅中裝填亮珠、開包藥、木肩及封口藥的操作，降低當(dāng)前煙花生產(chǎn)過程中煙火藥裝填工序中手工作業(yè)給工人帶來的危險(xiǎn)性。通過專門設(shè)計(jì)的內(nèi)筒餅上料技術(shù)和內(nèi)筒餅下料技術(shù)，能配合機(jī)械的內(nèi)筒餅推具進(jìn)行上下料的工作。

2.高精準(zhǔn)度裝藥過程

在煙花生產(chǎn)過程中，由于工藝要求需將煙火藥（即亮珠和開包藥）灌入到煙花內(nèi)筒中。以前工人是手工操作量具實(shí)現(xiàn)定量裝填，由于人工操作，難免產(chǎn)生誤差。采用組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化技術(shù)，提供了一種用于亮珠或開包藥的計(jì)量分裝技術(shù)，能自動(dòng)完成對亮珠或開包藥的計(jì)量和分裝工作，提高煙花生產(chǎn)的用料精度，節(jié)約了成本。

3.解決的安全技術(shù)問題

（1）防靜電技術(shù)：煙花內(nèi)筒傳動(dòng)技術(shù)裝藥主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)采用數(shù)控機(jī)械形式代替電動(dòng)，從本質(zhì)上解決了靜電的產(chǎn)生，整個(gè)技術(shù)裝置裝藥采用模仿人工操作。

（2）防火防爆技術(shù)：煙花內(nèi)筒自動(dòng)裝藥對接觸煙火藥的運(yùn)動(dòng)部件和部位進(jìn)行了封閉和防護(hù)，一旦煙火藥發(fā)生燃燒爆炸，抗爆間能起到有效的防護(hù)作用。為了提高組合煙花內(nèi)筒組裝的安全性能，減少局部工序煙火藥爆炸產(chǎn)生的高溫和沖擊波對整體生產(chǎn)線的影響，防止火災(zāi)爆炸事故的擴(kuò)散和蔓延，基于安全工藝設(shè)計(jì)原理，危險(xiǎn)源與生產(chǎn)裝置之間設(shè)置防爆墻，配藥進(jìn)藥裝置按抗爆設(shè)計(jì)隔離防爆墻，這種結(jié)構(gòu)將危險(xiǎn)源隔離主生產(chǎn)裝置，以免發(fā)生危險(xiǎn)事故影響其他工序，進(jìn)而導(dǎo)致事故擴(kuò)大和蔓延。

（3）防機(jī)械傷害技術(shù)：煙花內(nèi)筒傳動(dòng)技術(shù)裝藥機(jī)械設(shè)計(jì)無銳角、邊緣光滑整齊、無外露運(yùn)動(dòng)部件，避免運(yùn)輸、生產(chǎn)、維修等過程中的刺傷；對可能松動(dòng)的緊固件設(shè)有防松脫裝置；機(jī)械技術(shù)均設(shè)計(jì)了手動(dòng)急停裝置，從而避免了技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常或溫度升高等情況下不能及時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，造成技術(shù)損毀或危險(xiǎn)場所燃燒爆炸；采用防爆電機(jī)，技術(shù)中操作系統(tǒng)、配電箱等易發(fā)生觸電事故的部位采用絕緣材料。

（4）均勻裝藥技術(shù)：隨著市場對煙花爆竹質(zhì)量要求越來越高，鑒于手工生產(chǎn)人員素質(zhì)存在差異性，對生產(chǎn)操作規(guī)程理解程度有高低，特別是涉及到定量方面的工序，現(xiàn)有人工裝組合煙花內(nèi)筒藥（亮珠或雷藥）很難做到定量、均勻，導(dǎo)致煙花爆竹產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊。

煙花內(nèi)筒傳動(dòng)技術(shù)裝藥中內(nèi)筒藥（亮珠或雷藥）裝藥裝置則可以有效保證裝藥的定量、均勻，同時(shí)大大提高了生產(chǎn)效率。它采用定量計(jì)量方式裝藥，與組合煙花內(nèi)筒上的孔一一對應(yīng)，內(nèi)筒藥（亮珠或雷藥）通過下藥管均勻地填裝在組合煙花內(nèi)筒外筒件每個(gè)孔的底層。

二、技術(shù)工藝安全性分析

組合煙花內(nèi)筒效果件自動(dòng)裝藥技術(shù)，解決了組合煙花內(nèi)筒效果件組裝人機(jī)分離、人藥分離安全高效這一難題。技術(shù)特點(diǎn)：一是通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制技術(shù)中的各個(gè)氣動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，其裝置完全與電氣裝置隔絕，爆炸藥物做到了機(jī)電分離。二是采用間隔式輸送、自動(dòng)聯(lián)鎖防爆和距離安全防護(hù)，用傳動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)填裝，實(shí)現(xiàn)了人藥分離。這兩項(xiàng)新技術(shù)的運(yùn)用是組合煙花內(nèi)筒裝藥自動(dòng)化的重大突破，通過理論研究和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，對工房結(jié)構(gòu)和機(jī)器工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，以滿足穩(wěn)定、安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的需要。

三、技術(shù)性能先進(jìn)性分析

1.采用防爆隔離門可實(shí)現(xiàn)安全隔爆

已經(jīng)存在一些煙花內(nèi)筒裝藥生產(chǎn)技術(shù)所有的防爆間都是窗口相通，一間發(fā)生爆炸，會(huì)引起傳爆，我們采用安全隔離式窗口，防止傳爆。

2.采用了氣動(dòng)開關(guān)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)量和開關(guān)

各計(jì)量裝填技術(shù)均采用了自主研發(fā)的氣動(dòng)開關(guān)組件，避免了傳統(tǒng)的抽拉式模具開關(guān)計(jì)量直接摩擦藥物的危險(xiǎn)；同時(shí)該氣動(dòng)開關(guān)組件可同步進(jìn)行藥物計(jì)量和藥物填充，以提高生產(chǎn)效率；該氣動(dòng)開關(guān)組件完全自主研發(fā)并申請了國家技術(shù)專利。

3.開包藥和亮珠實(shí)現(xiàn)全密封計(jì)量裝填

開包藥和亮珠計(jì)量裝填組件全密封，混藥結(jié)構(gòu)（該組件完全自主研發(fā)并申請了國家技術(shù)專利）完成了在封閉的環(huán)境中進(jìn)藥、混藥、出藥、篩藥，實(shí)現(xiàn)了全密封灌裝，解決了效果件灌裝時(shí)排氣帶來的粉塵問題，整個(gè)裝藥過程藥物粉塵溢出比傳統(tǒng)單筒開放式灌裝減少99%，減小了藥物粉塵對工人的傷害，同時(shí)也大幅度提升了技術(shù)的安全性和可維護(hù)性。組件外部安裝的氣動(dòng)振動(dòng)器通過震動(dòng)裝藥避免裝藥不暢問題，對亮珠裝填，除了振動(dòng)器之外，還有特殊的技術(shù)運(yùn)動(dòng)保證每次亮珠的裝填不會(huì)被卡堵。

4.氣壓驅(qū)動(dòng)及光纖傳感器檢測到位狀態(tài)

技術(shù)運(yùn)動(dòng)部件均采用氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，裝藥和封口等涉藥技術(shù)無任何用電器件。運(yùn)動(dòng)部件到位檢測采用防爆傳感器，工作間內(nèi)除防爆傳動(dòng)技術(shù)外無其他任何用電技術(shù)。

5.實(shí)現(xiàn)無人遠(yuǎn)端監(jiān)控操作

裝藥工作間內(nèi)無人員操作，在安全距離外安裝攝像頭監(jiān)視技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)情況；在裝藥工作間安全距離外安裝配套上下料裝置，操作人員在安全區(qū)域即可進(jìn)行上下料作業(yè)。技術(shù)采用A-BOX模塊作為遠(yuǎn)程技術(shù)接口，可連入以太網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò)。

四、產(chǎn)品應(yīng)用推廣前景

組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，具有整體占地空間小、防護(hù)水平高、使用靈活、可以和其他技術(shù)方便駁接等優(yōu)點(diǎn)，作為一種安全實(shí)用裝備，將擁有廣闊的市場前景。組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)線的組合煙花自動(dòng)裝填生產(chǎn)技術(shù)，將大大解決勞動(dòng)力成本高的問題。同時(shí)，技術(shù)安全性高的特點(diǎn)將會(huì)在未來應(yīng)用中得到更好的發(fā)揮。

由于煙花內(nèi)筒效果件技術(shù)前期的研發(fā)投入巨大，初期的技術(shù)應(yīng)用會(huì)面臨成本較高的問題，同時(shí)，技術(shù)的使用和周邊技術(shù)的配套也面臨方便性和可靠性問題，所以只有充分實(shí)現(xiàn)了煙花生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益，使廣大企業(yè)能夠真正體會(huì)到以組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)線為核心的自動(dòng)裝填生產(chǎn)技術(shù)為生產(chǎn)帶來的巨大福利和效益，才能使組裝煙花生產(chǎn)技術(shù)得以推廣和普遍應(yīng)用。銷售的通道打開了，生產(chǎn)的需求提高了，生產(chǎn)工藝、技術(shù)的發(fā)展也就應(yīng)運(yùn)而生，組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)線這一研究成果就會(huì)得到進(jìn)一步推廣。成果的推廣與有關(guān)部門的大力支持息息相關(guān)，在優(yōu)秀的政策指引和幫助下，組合煙花內(nèi)筒效果件裝填自動(dòng)化生產(chǎn)線這一機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品必將引領(lǐng)組合煙花內(nèi)筒生產(chǎn)的新態(tài)勢。