一种小口径炮弹一体式紧口装置及方法

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多品种自动紧口装配领域，具体为一种小口径炮弹一体式紧口装置，以及基于该装置的紧口方法。

背景技术

紧口是实现药筒与弹体(弹丸)结合的最后一个工序，也是炮弹装配过程中的最后一个工序。中小口径炮弹在装配时，需要通过紧口装置将弹体与药筒紧密结合在一起，以保证拔弹力在一定范围内并保持稳定，从而达到预期的弹道目标。

紧口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紧口装置。

发明内容

为了解决弹体与药筒紧口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紧口装置及方法，其目的在于，保证了紧口过程中弹体与药筒紧口装配的同轴度。

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紧口装置，包括：机架及导向柱、一体式弹体自对中紧口机构、拔弹槽卡槽机构；

机架及导向柱，包括机架上板、导向柱、机架下板、驱动装置，两个导向柱提供导向作用，顶端和底端分别与机架上板和机架下板固定连接，保证装置的整体刚性；驱动装置主体安装在机架上板上，推杆向下伸缩；

一体式弹体自对中紧口机构，包括紧口模具外套、紧口模具内套；

其中，紧口模具外套包括拉杆、上锁紧螺母、连接板、压缩弹簧、内锥套、模具本体；连接板与导向柱滑动连接，推杆与连接板连接；两个拉杆底端与模具本体固定连接，上部与连接板滑动连接，顶端通过上锁紧螺母限位；压缩弹簧套设于拉杆上，且位于连接板与模具本体之间；模具本体中部设有通孔，内锥套顶端与连接板固定连接，下部插入模具本体中部通孔中；

其中，紧口模具内套包括定位套、限位销、紧口模瓣、支撑块、法兰；支撑块固定连接在法兰上，限位销底端固定连接在支撑块上，定位套固定连接在限位销顶端；紧口模瓣位于定位套与支撑块之间，且沿径向滑动连接；

支撑块内部具有与药筒外廓匹配的中空部，定位套内径与弹体匹配，法兰连接在模具本体底部，内锥套套设在多个紧口模瓣外围与紧口模瓣高副配合，内锥套底部内径由下至上逐渐缩小形成斜锥面，紧口模瓣内壁设有用于紧口的环形凸起；

拔弹槽卡槽机构，包括限位块，限位块固定连接在机架下板上；拔弹槽卡槽机构的中心与紧口模具外套和紧口模具内套的轴线重合，以保证紧口装配的同轴度。

以上方案提供的小口径炮弹一体式紧口装置，采用一体式弹体自对中紧口机构，提高了弹体与药筒紧口装配的同轴度，保证弹体与药筒的紧口装配精度。

作为对机架及导向柱进一步优选的技术方案，所述机架及导向柱的驱动装置为电缸，电缸与连接板通过匹配器连接。安装在机架上板上的电缸通过匹配器驱动连接板，一体式弹体自对中紧口机构由电缸驱动匹配器相对导向柱轴向运动，电缸通过连接板为内锥套提供下压、复位动力。

作为对一体式弹体自对中紧口机构进一步优选的技术方案，紧口模具外套的法兰上设有圆孔和长孔并相互连通，多个孔位圆周均布，模具本体底部设有圆头螺柱，圆头与圆孔匹配，螺柱与长孔匹配，法兰通过圆孔和长孔与圆头螺柱配合可拆卸地安装在模具本体上，可整体更换紧口模具外套，为多口径炮弹紧口生产提供兼容。

作为对一体式弹体自对中紧口机构进一步优选的技术方案，紧口模具外套还包括快拆把手，快拆把手设置在法兰侧部。

作为对一体式弹体自对中紧口机构进一步优选的技术方案，紧口模具外套还包括下锁紧螺母，拉杆与模具本体通过下锁紧螺母固定连接。

作为对一体式弹体自对中紧口机构进一步优选的技术方案，紧口模具外套还包括导向柱衬套，连接板通过导向柱衬套与导向柱滑动连接。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、连接板为内锥套导向，保证其运动轨迹。

作为对一体式弹体自对中紧口机构进一步优选的技术方案，紧口模具内套的定位套包括内定位套、紧定螺钉、外定位套，外定位套固定连接在限位销顶端，内定位套套入外定位套内部，并通过紧定螺钉相对固定。在多次紧口生产后定位套发生磨损后，可通过更换内定位套的方式，保证弹体的定位精度；另外，还可更换不同内径的内定位套，以匹配不同口径的炮弹。

作为对拔弹槽卡槽机构进一步优选的技术方案，拔弹槽卡槽机构还包括安装座，限位块通过安装座固定连接在机架下板上。可通过安装座可拆卸地更换不同高度的限位块，以匹配不同口径的炮弹。

作为对拔弹槽卡槽机构进一步优选的技术方案，拔弹槽卡槽机构还包括拔弹槽浮动机构、拔弹槽底板，两个拔弹槽浮动机构相对设置，拔弹槽底板位于两个拔弹槽浮动机构中间，拔弹槽浮动机构中心对称安装在拔弹槽底板上。可通过更换不同尺寸的拔弹槽浮动机构与拔弹槽底板，以匹配不同口径的炮弹。

另一方面，提供一种小口径炮弹一体式紧口装置方法，采用上述的小口径炮弹一体式紧口装置，实施如下过程：

将待紧口的炮弹就位于拔弹槽卡槽机构；

驱动装置推杆下降，推动连接板和模具本体下降；

直至模具本体下端面与限位块上端面接触，此时弹体插入定位套中，药筒插入支撑块中，实现炮弹的对中定位；同时，药筒与弹体的紧口部位位于多个紧口模瓣中间；

驱动装置推杆继续下降，推动内锥套下降，限位块通过模具本体限定紧口模具内套轴向位移，而受限位块作用紧口模具内套不再下降，内锥套的轴向位移转换为紧口模瓣的径向压力，多个紧口模瓣受力向中心收缩，完成一次对炮弹的紧口；

驱动装置推杆上升，内锥套在压缩弹簧作用下复位；

驱动装置推杆继续上升，连接板和模具本体复位；

转移完成紧口的炮弹，等待下一次炮弹紧口。

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紧口装置及方法，通过创新设计一体式弹体自对中紧口机构，保证弹体、药筒紧口装配后具有较高的同轴度，提高弹体与紧口模具的装配精度。与电缸和机械手配合使用，实现炮弹高效率、自动化紧口工序。同时，通过整体更换快拆式的自动紧口装置，成功解决了多品种(口径)炮弹紧口装置的兼容性，提高了多品种弹体紧口工序换产的便利性，优化了自动紧口生产节拍，实现了弹体与药筒的多品种、高效率、高精度、自动化在线紧口装配。

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是实施例的整体机械结构示意图。

附图2是实施例的整体三维机械结构示意图。

附图3是实施例的机架及导向柱三维机械结构示意图。

附图4是实施例的一体式弹体自对中紧口机构的紧口模具外套三维结构示意图。

附图5是实施例的一体式弹体自对中紧口机构的紧口模具内套三维结构示意图。

附图6是实施例的拔弹槽卡槽机构三维结构示意图。

附图7是实施例的紧口方法中的初始及复位状态示意图。

附图8是实施例的紧口方法中的弹体与药筒对中定位状态示意图。

附图9是实施例的紧口方法中的弹体紧口状态示意图。

附图标记及对应的零部件名称：

机架及导向柱：机架上板11、导向柱12、机架下板13、电缸14；

一体式弹体自对中紧口机构：紧口模具外套2、紧口模具内套3；

紧口模具外套2：拉杆21、上锁紧螺母22、导向柱衬套23、连接板24、压缩弹簧25、内锥套26、模具本体27、下锁紧螺母28、匹配器29；

紧口模具内套3：内定位套31、紧定螺钉32、外定位套33、限位销34、紧口模瓣35、支撑块36、法兰37、快拆把手38；

拔弹槽卡槽机构4：限位块41、安装座42、拔弹槽浮动机构43、拔弹槽底板44。

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紧口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紧口装置及方法，其目的在于，保证了紧口过程中弹体与药筒紧口装配的同轴度。

实施例

本实施例提供一种小口径炮弹一体式紧口装置，包括：机架及导向柱、一体式弹体自对中紧口机构、拔弹槽卡槽机构4。

机架及导向柱，如图1、图2、图3所示，包括机架上板11、导向柱12、机架下板13、驱动装置，两个导向柱12提供导向作用，顶端和底端分别与机架上板11和机架下板13固定连接，保证装置的整体刚性；驱动装置主体安装在机架上板11上，推杆向下伸缩。

一体式弹体自对中紧口机构，如图1、图2所示，包括紧口模具外套2、紧口模具内套3。

其中，如图1、图2、图4所示，紧口模具外套2包括拉杆21、上锁紧螺母22、连接板24、压缩弹簧25、内锥套26、模具本体27；连接板24与导向柱12滑动连接，推杆与连接板24连接；两个拉杆21底端与模具本体27固定连接，上部与连接板24滑动连接，顶端通过上锁紧螺母22限位；压缩弹簧25套设于拉杆21上，且位于连接板24与模具本体27之间；模具本体27中部设有通孔，内锥套26顶端与连接板24固定连接，下部插入模具本体27中部通孔中。

其中，如图1、图2、图5所示，紧口模具内套3包括定位套、限位销34、紧口模瓣35、支撑块36、法兰37；支撑块36固定连接在法兰37上，限位销34底端固定连接在支撑块36上，如图5所示，限位销34顶端具有阶梯面，定位套固定连接在限位销34顶端，定位套下底面与限位销34的阶梯面接触抵紧，中部间隔一定高度形成容纳紧口模瓣35的空间，紧口模瓣35位于定位套与支撑块36之间，且为间隙配合以使其能够滑动；紧口模瓣35中部开孔并套设于限位销34上，且开孔尺寸大于限位销34尺寸，以使沿径向滑动连接。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，支撑块36内部具有与药筒52外廓匹配的中空部，定位套内径与弹体51匹配，法兰37连接在模具本体27底部，内锥套26套设在多个紧口模瓣35外围与紧口模瓣35高副配合，内锥套26底部内径由下至上逐渐缩小形成斜锥面，紧口模瓣35内壁设有用于紧口的环形凸起；

拔弹槽卡槽机构4，如图1、图2、图6所示，包括限位块41，限位块41固定连接在机架下板13上；拔弹槽卡槽机构4的中心与紧口模具外套2和紧口模具内套3的轴线重合。

以上方案提供的小口径炮弹一体式紧口装置，采用一体式弹体自对中紧口机构，提高了弹体51与药筒52紧口装配的同轴度，保证弹体51与药筒52的紧口装配精度。

作为对机架及导向柱进一步优选的实施方式，所述机架及导向柱的驱动装置为电缸14，电缸14与连接板24通过匹配器29连接。安装在机架上板11上的电缸14通过匹配器29驱动连接板24，一体式弹体自对中紧口机构由电缸14驱动匹配器29相对导向柱12轴向运动，电缸14通过连接板24为内锥套26提供下压、复位动力。

作为对一体式弹体自对中紧口机构的紧口模具外套2进一步优选的实施方式，如图1、图2、图4所示，紧口模具外套2的法兰37上设有圆孔和长孔并相互连通，多个孔位圆周均布，模具本体27底部设有圆头螺柱，圆头与圆孔匹配，螺柱与长孔匹配，法兰37通过圆孔和长孔与圆头螺柱配合可拆卸地安装在模具本体27上，可整体更换紧口模具外套2，为多口径炮弹紧口生产提供兼容。

如图1、图2、图4所示，紧口模具外套2还包括快拆把手38，快拆把手38设置在法兰37侧部。紧口模具外套2还包括下锁紧螺母28，拉杆21与模具本体27通过下锁紧螺母28固定连接。紧口模具外套2还包括导向柱衬套23，连接板24通过导向柱衬套23与导向柱12滑动连接。导向柱12同时为导向柱衬套23提供导向作用，导向柱衬套23在导向柱12上滑动。导向柱12通过导向柱衬套23、连接板24为内锥套26导向，保证其运动轨迹。

作为对一体式弹体自对中紧口机构的紧口模具内套3进一步优选的实施方式，如图1、图2、图5所示，紧口模具内套3的定位套包括内定位套31、紧定螺钉32、外定位套33，外定位套33固定连接在限位销34顶端，内定位套31套入外定位套33内部，并通过紧定螺钉32相对固定。在多次紧口生产后定位套发生磨损后，可通过更换内定位套31的方式，保证弹体51的定位精度；另外，还可更换不同内径的内定位套31，以匹配不同口径的炮弹。

作为对拔弹槽卡槽机构4进一步优选的实施方式，如图1、图2、图6所示，拔弹槽卡槽机构4还包括安装座42，限位块41通过安装座42固定连接在机架下板13上。可通过安装座可拆卸地更换不同高度的限位块41，以匹配不同口径的炮弹。

如图1、图2、图6所示，拔弹槽卡槽机构4还包括拔弹槽浮动机构43、拔弹槽底板44，两个拔弹槽浮动机构43相对设置，拔弹槽底板44位于两个拔弹槽浮动机构43中间，拔弹槽浮动机构43中心对称安装在拔弹槽底板44上。可通过更换不同尺寸的拔弹槽浮动机构43与拔弹槽底板44，以匹配不同口径的炮弹。

另一方面，本实施例提供一种小口径炮弹一体式紧口装置方法，采用上述的小口径炮弹一体式紧口装置，实施如下过程：

如图7所示，将待紧口的炮弹就位于拔弹槽卡槽机构4；

如图8所示，驱动装置推杆下降，推动连接板24和模具本体27下降；

如图8所示，直至模具本体27下端面与限位块41上端面接触，此时弹体51插入定位套中，药筒52插入支撑块36中，实现炮弹的对中定位；同时，药筒52与弹体51的紧口部位位于多个紧口模瓣35中间；

如图9所示，驱动装置推杆继续下降，推动内锥套26下降，限位块41通过模具本体27限定紧口模具内套3轴向位移，而受限位块41作用紧口模具内套3不再下降，内锥套26的轴向位移转换为紧口模瓣35的径向压力，多个紧口模瓣35受力向中心收缩，完成一次对炮弹的紧口；

如图7所示，驱动装置推杆上升，内锥套26在压缩弹簧25作用下复位；

如图7所示，驱动装置推杆继续上升，连接板24和模具本体27复位；

转移完成紧口的炮弹，等待下一次炮弹紧口；并且，紧口前炮弹的就位，以及紧口后炮弹的转移，均可借助机械手进行。

其中，紧口的径向尺寸精度由一体式弹体自对中紧口机构的紧口模具外套2、紧口模具内套3配合面来保证；紧口的轴向尺寸精度由电缸14保证；可通过整体更换紧口模具内套3、拔弹槽卡槽机构4来兼容不同规格的小口径炮弹紧口装配。

本实施例通过创新设计一体式弹体自对中紧口机构，保证弹体51、药筒52紧口装配后具有较高的同轴度，提高弹体51与紧口模具的装配精度。与电缸14和机械手配合使用，实现炮弹高效率、自动化紧口工序。同时，通过整体更换快拆式的自动紧口装置，成功解决了多品种口径炮弹紧口装置的兼容性，提高了多品种弹体51紧口工序换产的便利性，优化了自动紧口生产节拍，实现了弹体51与药筒52的多品种、高效率、高精度、自动化在线紧口装配。

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。