一种小口径炮弹一体式结弹装置及方法

技术领域

本发明属于小口径炮弹装配技术领域，尤其涉及小口径炮弹自动化、高精度装配技术领域，具体为一种小口径炮弹一体式结弹装置，以及基于该装置的结弹方法。

背景技术

结弹是成弹装配过程中的关键工序，是弹体(弹丸)与药筒直接组合的过程。在结弹成形过程中，结弹力是成弹装配中重要的性能指标，是影响拔弹力的重要因素之一。弹体与药筒装配的优劣直接影响到枪榴弹装配质量，进而影响枪榴弹的射速。

结弹是小口径炮弹装配过程中的关键工序，弹体与药筒装配的同轴度与合膛检测的合格率密切相关。随着自动化生产对装配质量、节拍要求不断提高，迫切需要能够适应多品种(炮弹口径)快速换产、高质量高装配精度的弹体药筒结弹装置。

发明内容

为了解决弹体与药筒结弹过程中高精度装配的问题，本发明提出一种小口径炮弹一体式结弹装置及方法，其目的在于，保证了结弹过程中弹体与药筒装配具有较高的同轴度。

本发明通过下述技术方案实现：

一方面，提供一种小口径炮弹一体式结弹装置，包括：机架及导向柱、一体式弹体自对中及药筒导向定位机构、拔弹槽卡槽机构。

机架及导向柱，包括机架主体、导向柱、驱动装置，两个导向柱的顶端和底端分别与机架主体的顶板和底板固定连接，保证装置的整体刚性，驱动装置主体固定连接在机架主体的顶板上，且驱动装置的推杆向下伸缩。

一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，包括上锁紧螺母、退弹拉杆、压缩弹簧、一体式导向套、导向套滑板、结弹冲头、结弹冲滑板，结弹冲滑板和导向套滑板分别套设在导向柱上，结弹冲滑板位于导向套滑板上方，两个退弹拉杆底端固定连接在导向套滑板上，两个退弹拉杆上部与结弹冲滑板滑动连接，退弹拉杆顶端通过上锁紧螺母限位，压缩弹簧套设在退弹拉杆上且位于结弹冲滑板与导向套滑板之间，驱动装置的推杆与结弹冲滑板连接，结弹冲头固定连接在结弹冲滑板上，一体式导向套固定连接在导向套滑板上。

拔弹槽卡槽机构，固定在机架主体的底板上，且拔弹槽卡槽机构中心与一体式导向套、结弹冲头轴线重合，以保证结弹装配的同轴度。

以上方案提供的小口径炮弹一体式结弹装置，采用一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，提高了弹体与药筒结弹装配的同轴度，保证弹体与药筒的结弹装配精度。

作为机架及导向柱的优选方案，所述机架及导向柱的驱动装置为电缸，电缸与结弹冲滑板通过匹配器连接。安装在机架主体上的电缸通过匹配器驱动结弹冲滑板，一体式弹体自对中及药筒导向定位机构由电缸驱动匹配器相对导向柱轴向运动，电缸通过结弹冲滑板为结弹冲头提供下压、复位动力。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选方案，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括：导向套滑块、滑块拉簧，一体式导向套上开设有多个沿圆周均布的滑槽，多个导向套滑块分别位于滑槽中，且导向套滑块沿一体式导向套径向与其滑动连接，滑块拉簧形成封闭环状并套设于各导向套滑块的外围。导向套滑块通过滑块拉簧自对中复位，通过导向滑块对弹体进一步定位。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选方案，滑块拉簧采用多段式结构，各段拉簧的两端分别与相邻两个导向套滑块的外侧固定连接。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选方案，一体式导向套的下部开设有缺口，以避免在转移炮弹时发生干涉，并有助于降低装置整体高度。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选方案，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括导向柱衬套，结弹冲滑板和导向套滑板分别通过导向柱衬套套设在导向柱上。导向柱同时为导向柱衬套提供导向作用，导向柱衬套在导向柱上滑动。导向柱通过导向柱衬套、结弹冲滑板为结弹冲头导向，保证其运动轨迹。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选方案，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括下锁紧螺母，退弹拉杆底端通过下锁紧螺母与导向套滑板固定连接。

作为拔弹槽卡槽机构的优选方案，所述拔弹槽卡槽机构包括：拔弹槽底板、拔弹槽卡槽，两个拔弹槽卡槽相对设置，呈中心对称安装在拔弹槽底板上，拔弹槽底板位于两个拔弹槽卡槽中间，拔弹槽底板安装在机架主体的底板上。

作为上述的优选方案，拔弹槽卡槽机构、一体式导向套、结弹冲头均采用可拆卸式连接结构。可通过更换结弹冲头、一体式导向套、拔弹槽卡槽机构来兼容不同规格的小口径炮弹装配。

另一方面，提供一种小口径炮弹一体式结弹方法，采用上述的小口径炮弹一体式结弹装置，实施如下过程：

将药筒就位于拔弹槽卡槽机构上，弹体从一体式导向套上方口部装入，可选择地由导向套滑块及滑块拉簧进一步定位；将弹体就位于一体式导向套内；弹体可通过机器人(机械手)快速从一体式导向套上方水平装填，药筒可通过机器人(机械手)快速从一体式导向套下方水平装填；

驱动装置的推杆下降，推动结弹冲滑板和导向套滑板同时下降；

下降过程中，安装在导向套滑板上的一体式导向套套在药筒上，对药筒进行定位；

当一体式导向套底端与拔弹槽卡槽机构顶端接触时，导向套滑板停止下降；

结弹冲滑板继续下降，压缩弹簧开始进一步压缩，安装在结弹冲滑板上的结弹冲头进入一体式导向套内，将弹体压入药筒完成一次结弹；弹体与药筒装配的尺寸精度由一体式导向套与结弹冲头的尺寸配合来保证；

驱动装置的推杆上升，结弹冲滑板和导向套滑板上升复位；

转移完成结弹的炮弹，并进入下一次结弹。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明提供的一种小口径炮弹一体式结弹装置及方法，通过创新设计一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，提高了弹体与药筒结弹装配的同轴度，保证弹体与药筒的结弹装配精度。与电缸和机械手配合使用，可实现弹体与药筒的高精度、高效率、自动化炮弹结弹装配。另外，本发明的可更换式结弹装置，成功解决了多口径炮弹结弹装置的兼容性，实现了弹体与药筒的多品种(口径)、高效率、高精度、自动化在线炮弹结弹装配工艺。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

附图1是实施例的整体结构示意图。

附图2是实施例的整体三维结构示意图。

附图3是实施例的机架及导向柱三维结构示意图。

附图4是实施例的一体式弹体自对中及药筒导向定位机构三维结构示意图。

附图5是实施例的拔弹槽卡槽机构三维结构示意图。

附图6是实施例的结弹方法中的初始及复位状态示意图。

附图7是实施例的结弹方法中的药筒定位状态示意图。

附图8是实施例的结弹方法中的弹体结弹状态示意图。

附图标记及对应的零部件名称：

机架及导向柱：机架主体1、导向柱2、电缸19、匹配器18；

一体式弹体自对中及药筒导向定位机构：上锁紧螺母3、导向柱衬套4、退弹拉杆5、压缩弹簧6、一体式导向套7、导向套滑块8、滑块拉簧9、下锁紧螺母14、导向套滑板15、结弹冲头16、结弹冲滑板17；

拔弹槽卡槽机构：拔弹槽底板12、拔弹槽卡槽13；

炮弹：弹体10、药筒11。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

为了解决弹体与药筒结弹过程中高精度装配的问题，本发明提出一种小口径炮弹一体式结弹装置及方法，其目的在于，保证了结弹过程中弹体与药筒装配具有较高的同轴度。

实施例

本实施例提供一种小口径炮弹一体式结弹装置，包括：机架及导向柱、一体式弹体自对中及药筒导向定位机构、拔弹槽卡槽机构。

机架及导向柱，如图1、图2、图3所示，包括机架主体1、导向柱2、驱动装置，两个导向柱2的顶端和底端分别与机架主体1的顶板和底板固定连接，保证装置的整体刚性，机架主体1与导向柱2的安装孔需有较高等级的尺寸精度及形位公差；驱动装置主体固定连接在机架主体1的顶板上，且驱动装置的推杆向下伸缩。

一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，如图1、图2、图4所示，包括上锁紧螺母3、退弹拉杆5、压缩弹簧6、一体式导向套7、导向套滑板15、结弹冲头16、结弹冲滑板17，结弹冲滑板17和导向套滑板15分别套设在导向柱2上，结弹冲滑板17位于导向套滑板15上方，两个退弹拉杆5底端固定连接在导向套滑板15上，两个退弹拉杆5上部与结弹冲滑板17滑动连接，退弹拉杆5顶端通过上锁紧螺母3限位，压缩弹簧6套设在退弹拉杆5上且位于结弹冲滑板17与导向套滑板15之间，驱动装置的推杆与结弹冲滑板17连接，结弹冲头16固定连接在结弹冲滑板17上，一体式导向套7固定连接在导向套滑板15上。一体式导向套7顶部开口呈喇叭口状，以便于对中定位。

拔弹槽卡槽机构，如图1、图2、图5所示，固定在机架主体1的底板上，且拔弹槽卡槽机构中心与一体式导向套7、结弹冲头16轴线重合，以保证结弹装配的同轴度，实现弹体10与药筒11同轴度定位。

以上方案提供的小口径炮弹一体式结弹装置，采用一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，提高了弹体10与药筒11结弹装配的同轴度，保证弹体10与药筒11的结弹装配精度。

作为机架及导向柱的优选实施方式，如图1、图2、图3所示，所述机架及导向柱的驱动装置为电缸19，电缸19与结弹冲滑板17通过匹配器18连接。安装在机架主体1上的电缸19通过匹配器18驱动结弹冲滑板17，一体式弹体自对中及药筒导向定位机构由电缸19驱动匹配器18相对导向柱2轴向运动，电缸19通过结弹冲滑板17为结弹冲头16提供下压、复位动力。

作为一体式弹体自对中及药筒导向定位机构的优选实施方式，如图1、图2、图4所示，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括：导向套滑块8、滑块拉簧9，一体式导向套7上开设有多个沿圆周均布的滑槽，多个导向套滑块8分别位于滑槽中，且导向套滑块8沿一体式导向套7径向与其滑动连接，滑块拉簧9形成封闭环状并套设于各导向套滑块8的外围。导向套滑块8通过滑块拉簧9自对中复位，通过导向滑块8对弹体10进一步定位。

如图1、图2、图4所示，滑块拉簧9采用多段式结构，各段拉簧的两端分别与相邻两个导向套滑块8的外侧固定连接。一体式导向套7的下部开设有缺口，以避免在转移炮弹时发生干涉，并有助于降低装置整体高度。

如图1、图2、图4所示，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括导向柱衬套4，结弹冲滑板17和导向套滑板15分别通过导向柱衬套4套设在导向柱2上。导向柱2同时为导向柱衬套4提供导向作用，导向柱衬套4在导向柱2上滑动。导向柱2通过导向柱衬套4、结弹冲滑板17为结弹冲头16导向，保证其运动轨迹。

如图1、图2、图4所示，所述一体式弹体自对中及药筒导向定位机构还包括下锁紧螺母14，退弹拉杆5底端通过下锁紧螺母14与导向套滑板15固定连接。

如图1、图2、图5所示，作为拔弹槽卡槽机构的优选实施方式，所述拔弹槽卡槽机构包括：拔弹槽底板12、拔弹槽卡槽13，两个拔弹槽卡槽13相对设置，呈中心对称安装在拔弹槽底板12上，拔弹槽底板12位于两个拔弹槽卡槽13中间，拔弹槽底板12安装在机架主体1的底板上。

作为上述的优选实施方式，如图1、图2、图4所示，拔弹槽卡槽机构、一体式导向套7、结弹冲头16均采用可拆卸式连接结构(螺栓连接、过盈配合等方式)。可通过更换结弹冲头16、一体式导向套7、拔弹槽卡槽机构来兼容不同规格的小口径炮弹装配。可更换式结弹装置，成功解决了多口径炮弹结弹装置的兼容性，实现了弹体10与药筒11的多品种口径、高效率、高精度、自动化在线炮弹装配工艺。

进一步地，本实施例提供一种小口径炮弹一体式结弹方法，采用上述的小口径炮弹一体式结弹装置，实施如下过程：

如图6所示，将药筒11就位于拔弹槽卡槽机构上，弹体10从一体式导向套7上方口部装入，可选择地由导向套滑块8及滑块拉簧9进一步定位；将弹体10就位于一体式导向套7内；弹体10可通过机器人机械手快速从一体式导向套7上方水平装填，药筒11可通过机器人机械手快速从一体式导向套7下方水平装填；

如图7所示，驱动装置的推杆下降，推动结弹冲滑板17和导向套滑板15同时下降；

如图7所示，下降过程中，安装在导向套滑板15上的一体式导向套7套在药筒11上，对药筒11进行定位；

如图7所示，当一体式导向套7底端与拔弹槽卡槽机构顶端接触时，导向套滑板15停止下降；

如图8所示，结弹冲滑板17继续下降，压缩弹簧6开始进一步压缩，安装在结弹冲滑板17上的结弹冲头16进入一体式导向套7内，将弹体10压入药筒11完成一次结弹；弹体10与药筒11装配的尺寸精度由一体式导向套7与结弹冲头16的尺寸配合来保证；

如图6所示，驱动装置的推杆上升，结弹冲滑板17和导向套滑板15上升复位；

转移完成结弹的炮弹，并进入下一次结弹。

本实施例通过创新设计一体式弹体自对中及药筒导向定位机构，提高了弹体10与药筒11结弹装配的同轴度，保证弹体10与药筒11的结弹装配精度。与电缸19和机械手配合使用，可实现弹体10与药筒11的高精度、高效率、自动化炮弹结弹装配。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。