CN114102099A - 一种底火压装系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种底火压装系统，包括：压装机构，所述压装机构将底火推入弹壳中完成压装；压力采集机构，所述压力采集机构采集所述压装过程中的实时压装压力；位移采集机构，所述位移采集机构采集所述压装过程中的实时压装深度；调控机构，所述调控机构根据所述实时压装压力和实时压装深度作出调整反馈。本发明对压装过程进行改进，监测底火的压入深度，并控制压装过程的压力值，从而降低压坏底火和弹壳的概率，解决底火压装深度未量化、压装过程压力不可控的问题。

Description

一种底火压装系统和方法

技术领域

本发明涉及小口径子弹装配领域，具体涉及一种底火压装系统和方法。

背景技术

底火压装是枪弹生产过程中重要的一道工序。国内现有的压装工艺难以保证压入深度的精度，对压装过程的压力也未进行控制。然而，底火压入深度及其一致性是枪弹装配的一个重要指标，它将会直接影响枪弹的性能。

目前底火压装现状中，未对压装过程进行实时压力和压深监测，压装质量好坏只能外观判断，不排除会有外观良好、实际压装不合格情况。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种底火压装系统和使用方法。

根据本发明的一个方面，一种底火压装系统，包括：

压装机构，所述压装机构将底火推入弹壳中完成压装；

压力采集机构，所述压力采集机构采集所述压装过程中的实时压装压力；

位移采集机构，所述位移采集机构采集所述压装过程中的实时压装深度；

调控机构，所述调控机构根据所述实时压装压力和实时压装深度作出调整反馈。

优选地，所述压装机构，包括：

压装安装板，所述压装安装板位于底火和弹壳外侧；

压装组件，至少一个所述压装组件安装于所述压装安装板处；每个压装组件对应压装一枚底火和一枚弹壳；

所述压装安装板移动，带动所述压装组件逐渐靠近底火并将其推入所述弹壳中。

优选地，所述压装组件在将所述底火推入所述弹壳过程中，对所述底火的压装压力和压装深度进行过渡缓冲。

优选地，所述压装组件，包括:

固定件，所述固定件固定于所述压装安装板处；

联动组件，所述联动组件与所述固定件连接并与其产生相对位移；

弹性件，所述弹性件与所述联动组件连接并给予其预压力；所述压装压力和压装位移变化时通过所述弹性件实现过渡缓冲；

压装过程中，所述位移采集机构采集所述相对位移值。

优选地，所述固定件选用外套筒，所述外套筒固定于所述压装安装板处，其筒口背对所述底火的方向，并用通孔内螺母锁止；所述联动组件设置于所述外套筒内，所述弹性件的一端抵住所述联动组件，另一端抵住所述通孔内螺母。

优选地，所述联动组件，包括：

压头，所述压头与底火接触并推入所述弹壳，

内套筒，所述内套筒一侧设置所述压头并与其保持同步联动；另一侧罩住所述弹性件，所述压头获得初始预压力；

所述压力采集机构采集所述压头的实时压力作为实时压装压力；所述位移采集机构采集所述内套筒的位移值判断实时压装深度。

优选地，所述调控机构，包括：

控制模块，所述控制模块接收所述压力采集机构采集的压力值信息，并根据控制逻辑传送调整信号；

驱动模块，所述驱动模块接收所述调整信号，进行相应驱动调整；

执行模块，所述执行模块依据所述驱动调整，增速执行或减速执行。

优选地，所述调控机构的调控类型，包括：

顺利压装：若压装过程中压力值等于或小于预先设定的压力上限值，则控制模块正常传送移动信号，直至压装机构压装到位，完成压底火动作；整个压装过程中的位移值X始终不变，等于初始值X0；

调整压装：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，则控制模块向驱动模块传送减速移动的信号，执行模块将减速运动来降低压力；当压力值减小到预先设定的压力下限值，则控制模块向驱动模块传送加速移动的信号，执行模块将加速运动增加压力；通过调整速度使压装压力在压力上下限间波动，实现对压装过程的压力控制；整个压装过程中的位移值X产生波动，始终小于等于X0，且压装到位时刻的位移值等于X0；

异常压装：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，控制模块向驱动模块传送减速移动信号，执行模块减速运动，当减速到0时，实际压力依然未降至压力上限值，反馈该压装孔位，标记为异常、坏压装，后续进行踢废处理；继续加速压装，对除所述异常压装孔位外的压装孔位继续进行压力和压深的逻辑控制，整个压装过程中的位移值X会波动，始终小于等于X0，且在压装过程中减速到0时，位移值小于X0，压装到位时刻的位移值在[X0-L0，X0)范围之间。

优选地，标注异常孔位后继续进行压装，所述异常孔位的压装组件设定有能够保证压装机构不会损坏的位移缓冲量。

根据本发明的第二个方面，提供一种底火压装系统使用方法，包括：

S1，在系统中预设合格位移量、压力上限值和压力下限值；

S2，上电，系统进行初始化进程，所有驱动模块处于停止状态；底火和弹壳输送到压装位置；

S3，执行模块进行压装，压力采集机构实时发送压力信号给调控机构，按照调控机构的控制逻辑，实时调整执行模块的速度值，将压装压力控制于压力下限值和压力上限值之间；系统记录位移采集机构在压装过程采集的实时位移值；

S4，压装机构到位后，位移采集机构发送每个压装孔位的位移信号给调控机构，并分别与合格位移量比对，进行记录反馈；

S5，执行模块退回初始位置，循环S2至S4步骤，直到全部加工完成，断电关机。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供的一种底火压装系统和方法，对压装过程进行改进，监测底火的压入深度，并控制压装过程的压力值，从而降低压坏底火和弹壳的概率，解决底火压装深度未量化、压装过程压力不可控的问题。

本发明能够实现多枚枪弹的同时压装，提高生产效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一个实施例的底火压装机构的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的压装机构的正视图；

图3为本发明的一个实施例的剖视图，

(a)是实施例的压装机构的一个剖视图；

(b)是实施例的压装组件在压装前的一个剖视图；

(c)是实施例的压装组件在压装完成时的一个剖视图；

图4为该实施例的关键尺寸位置的示意图；

图5为该实施例的位移传感器所测位移位置的示意图；

图6为该实施例的控制系统控制逻辑关系示意图；

图7为该实施例压装过程中调整压装情况时的压力值的变化曲线。

图中：1-弹壳，2-底火，3-压装安装板，4-压装组件，5-固定外螺母，6-底火载板，7-弹壳载板，8-弹壳压头，41-压头，42-压力传感器，43-外套筒，45-内套筒，46-弹簧，47-通孔内螺母，48-位移传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供一个实施例，一种底火压装系统，包括：压装机构、压力采集机构、位移采集机构、调控机构，压装机构将底火推入弹壳中完成压装；压力采集机构采集压装过程中的实时压装压力；位移采集机构采集压装过程中的实时压装深度；调控机构根据实时监测压装压力和压装深度作出反馈。

在本发明的实施例中，压力采集机构选用但不仅限于压力传感器42；位移采集机构选用但不仅限于位移传感器48。压力采集机构和位移采集机构的位置设置也并不作单一限制，能够实现采集实时压装压力和实时压装深度均属于与本发明实施例构思相同的技术方案。

如图1所示，为本发明提供的一个实施例的底火压装机构的结构示意图。图2为图1对应的正视图。由图1和图2可见，底火压装机构包括弹壳1、底火2、压装安装板3、压装组件4、固定外螺母5、底火载板6、弹壳载板7和弹壳压头8。压装安装板3水平放置，底火载板6位于压装安装板3上方，弹壳载板7位于底火载板6上方。本实施例中，压装安装板3阵列排布36个压装组件4，每个压装组件4使用固定外螺母5集成于安装安装板3处。底火载板6相应的排布36枚底火2，弹壳载板7相应的排布36枚弹壳1，每个弹壳1上设置一个弹壳压头8防止弹壳8压装过程中移动。每个压装组件4压装一枚底火2至一个弹壳1中。这是一种从下往上将底火压入弹壳的方式，通过弹壳载板7和底火载板6分别将弹壳1和底火2送到压装位后，由压装安装板3将多个压装组件4集成组装为一个压装机构，可以实现同时压装多枚弹壳和底火的功能，提高了压装效率。

图3(a)是本发明提供的一个优选实施例中的单个压装组件的剖视图，图3(b)是本实施例的压装组件在压装前的剖视图，图3(c)是本实施例的压装组件在压装完成时的剖视图。

压装组件4是实现单枚底火和弹壳压装过程的部件，由固定外螺母5固定安装在压装安装板3上，共同组成压装机构。压装组件4形成保护缓冲的结构，实现对压装过程中压力和压深的过渡缓冲。具体的，包括固定件、联动组件和弹性件。固定件固定于压装安装板3，联动组件与固定件连接，固定件给予联动组件竖向的支撑。固定件相对压装安装板3固定不动，联动组件与固定件、压装安装板产生位移，通过该位移值即可判断出实时压装深度。压装安装板3向上移动时，带动联动组件向上移动，并将底火推入弹壳；向下移动时，带动联动组件向下移动，实现装配复位。将弹性件与联动组件连接，一是给予联动组件初始压力，二是在压底火过程中，压装压力和压装深度变化时进行过渡缓冲。

为了更好的进行底火压装，本发明提供一个较优实施例。在本实施例中，固定件选用外套筒43；弹性件选用弹簧46。外套筒43贯插于压装安装板3处并保持筒口朝下。外套筒43与压装安装板3的固定形式选用但不仅限于固定外螺母5。

联动组件设置于外套筒43内，可沿外套筒内壁线性移动，具体的，联动组件包括压头41和内套筒45。内套筒45设置于外套筒43内部，筒口竖直朝下，筒底部的圆柱凸台穿过外套筒43的筒底孔与压力传感器42连接，压力传感器42外连压头41,实时采集压头41的压力。压力传感器48采用但不限于接触式的压力传感器。弹簧46在外套筒43内，上抵联动组件4，下抵通孔内螺母47，通孔内螺母47将外套筒43的筒口锁紧，压紧弹簧46，使弹簧形成一定预压力F0；通孔内螺母47锁定于外套筒43的筒口，压紧弹簧。位移传感器48，位于外套筒43筒口端，用于测量与联动组件4间的位移值。

进一步的，外套筒43的内部根据筒径分为大筒和小筒两部分，内套筒45的筒径与小筒的直径相等，内套筒45筒口设有外翻的法兰环，法兰环的直径与大筒的直径相等，内套筒45筒底的圆柱凸台穿过外套筒43筒底孔。该结构设计，通过两处台阶处的配合，一者保证内外套筒足够大的接触面积，更均匀的承受压力，二者保证内外套筒间距，保证安全性。

图4为本发明提供的一个优选实施例的关键尺寸位置的示意图。在此将结构的关键尺寸、尺寸位置和尺寸要求作如下说明，压装组件在装配完成后要保证相关尺寸大小关系，便于后续控制系统时使用：

L0：底火的压装深度。

L1：压头端面到凸台面的距离。L1大于2*L0。

L2：内套筒筒底圆柱凸台穿出外套筒的距离。L2大于L0。

L3：内套筒筒口端面到通孔内螺母面的距离。L3大于L0。

X0：位移传感器与传动组件间的距离，X0是初始位移值。位移传感器实测值为X，见图5所示，X小于等于X0。

F0：弹簧预压力。

F：压力传感器实测的压力值。压头未与底火面接触时，压力传感器实测的压力值等于0。

上述实施例提供的底火压装系统，能够在压装过程中对压装压力进行实施监测，防止压装过程压力过大损坏压头和底火，降低生产成本，提高生产效率。

为了精确的对压装位移进行测量，提供一优选实施例。在本实施例中，选用激光式位移传感器，位移传感器安装在外套筒筒口处，采集自身与联动组件4的相对位移，具体测量的位移位置见图5。

上述实施例实时监测压装压力和压装深度的技术方案，并不仅限于底火压装过程的单独运用，可组合应用到多种压装配合的生产中。

为了对压装过程中监测的压装压力和深度进一步作出调控反馈，本发明提供另外一个实施例。本实施例的调控机构，用于调控上述实施例的底火压装系统，在压装过程中对每枚底火的压装压力和深度进行实时监测反馈，包括：控制单元、驱动单元和执行单元。控制单元接收压装机构中的压力传感器采集的压力值信息，并根据其控制逻辑传送调整信号；驱动装置接收调整信号，相应驱动调整；执行单元依据驱动调整，增速执行或减速执行。实施例中通过采用伺服电机和丝杠的装置实现压装机构的增减速运动，调节伺服电机的增减速，通过丝杠传动给压装机构。

本发明提供一个优选实施例以实现调控机构的调控功能。调控机构包含以下3种控制逻辑：

顺利压装：若压装过程中压力值F等于或小于预先设定的压力上限值F0，则控制装置正常传送移动信号，直至压装机构压装到位，完成压底火动作；整个压装过程中的位移值X始终不变，等于X0。

调整压装：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，则控制装置向驱动装置传送减速移动的信号，执行装置将减速运动来降低压力；当压力值减小到预先设定的压力下限值，则控制装置向驱动装置传送加速移动的信号，执行装置将加速运动增加压力。通过调整速度使压装压力在压力上下限间波动，实现对压装过程的压力控制。整个压装过程中的位移值X会波动，始终小于等于X0，且压装到位时刻的位移值等于X0。

异常压装情况：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，控制装置向驱动装置传送减速移动信号，执行装置减速运动，当减速到0时，实际压力依然未降至压力上限值，反馈该压装孔位，标记为异常、坏压装，后续要踢废处理。继续加速压装，对除上述异常的压装孔位外的压装孔位继续进行压力和压深的逻辑控制，该异常孔位压装组件有足够位移缓冲量保证压装机构不会损坏。整个压装过程中的位移值X会波动，始终小于等于X0，且在压装过程中减速到0时，位移值小于X0，压装到位时刻的位移值在[X0-L0，X0)范围之间。

顺利压装情况和调整压装情况均为合格压装，异常压装情况为不合格压装，后续工位对不合格压装的孔位作相关踢废处理。

上述实施例提供的底火压装装置和控制系统，能够在压装过程中对压装深度进行实时监测，确保压装过程中的压头的精确定位，提高压装的精准性。

在本发明的其他实施例中，还提供一种底火压装方法，包括：

S1，在控制系统中预设合格位移量X0、压力上限值F0、压力下限值(经验值)；

S2，上电，系统进行初始化进程，所有驱动装置处于停止状态；底火和弹壳输送到压装位置；

S3，执行装置进行压装，压力传感器实时发送压力信号给控制器，按照控制系统的控制逻辑，实时调整执行装置的速度值，将压装压力值F控制于压力下限值和压力上限值F0之间，如图7所示，X轴为时间，Y轴为压力值，压装过程为3～20时间段内，0～3和20～24时间段内压头未接触底火；压装过程中，控制系统也实时记录位移传感器的位移信息，作为后续评判压装效果好坏的佐证，参考上述的3种控制逻辑情况。

S4，压装到位后，位移传感器发送位移信号给控制器，并分别与合格位移量X0比对，进行记录反馈。

S5，执行装置退回初始位置，循环S2至S4步骤，直到全部加工完成，断电关机。

压装到位后，发送到位信息给控制器，对压装过程中的压力值和位移值进行数据处理，比照36位的压装位置将形成一张6×6的矩阵信息表，记录了压装过程的压力信息、压深位移值，便于记录追溯和后续工位的操作依据。

本实施例的底火压装系统还包括后端处理装置和上位机，上位机接收控制系统反馈的6×6的矩阵信息表，可以在屏幕上直观显示托盘中各位置的压装效果；也可通过上位机调取查看存储的不同压装过程的矩阵信息表；同时控制后端处理装置根据压装合格与不合格进行分别处理。

基于S4，执行S5，执行装置退回初始位置，循环S2至S4步骤，可以实现流水线式操作，直到全部加工完成，断电关机。

本实施例能够同时对多枚枪弹进行压装，大大地提高了生产效率，降低了枪弹生产和装配的成本。而且，本实施例提出的底火压装工艺还可以确保对压装过程压力和压装深度的精确控制，并对压头和底火提供保护，提高了产品质量。

值得一提的是，上述实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。

Claims (10)

1.一种底火压装系统，其特征在于，包括：

压装机构，所述压装机构将底火推入弹壳中完成压装；

压力采集机构，所述压力采集机构采集所述压装过程中的实时压装压力；

位移采集机构，所述位移采集机构采集所述压装过程中的实时压装深度；

调控机构，所述调控机构根据所述实时压装压力和实时压装深度作出调整反馈。

2.根据权利要求1所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述压装机构，包括：

压装安装板，所述压装安装板位于底火和弹壳外侧；

压装组件，至少一个所述压装组件安装于所述压装安装板处；每个压装组件对应压装一枚底火和一枚弹壳；

所述压装安装板移动，带动所述压装组件逐渐靠近底火并将其推入所述弹壳中。

3.根据权利要求2所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述压装组件在将所述底火推入所述弹壳过程中，对所述底火的压装压力和压装深度进行过渡缓冲。

4.根据权利要求2所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述压装组件，包括:

固定件，所述固定件固定于所述压装安装板处；

联动组件，所述联动组件与所述固定件连接并与其产生相对位移；

弹性件，所述弹性件与所述联动组件连接并给予其预压力；所述压装压力和压装位移变化时通过所述弹性件实现过渡缓冲；

压装过程中，所述位移采集机构采集所述相对位移值。

5.根据权利要求4所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述固定件选用外套筒，所述外套筒固定于所述压装安装板处，其筒口背对所述底火的方向，并用通孔内螺母锁止；所述联动组件设置于所述外套筒内，所述弹性件的一端抵住所述联动组件，另一端抵住所述通孔内螺母。

6.根据权利要求5所述的一种底火压装系统统，其特征在于，所述联动组件，包括：

压头，所述压头与底火接触并将其推入所述弹壳，

内套筒，所述内套筒一侧设置所述压头并与其保持同步联动，另一侧罩住所述弹性件，所述压头获得初始预压力；

所述压力采集机构采集所述压头的实时压力作为实时压装压力；所述位移采集机构采集所述内套筒的位移值判断实时压装深度。

7.根据权利要求1所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述调控机构，包括：

控制模块，所述控制模块接收所述压力采集机构采集的压力值信息，并根据控制逻辑传送调整信号；

驱动模块，所述驱动模块接收所述调整信号，进行相应驱动调整；

执行模块，所述执行模块依据所述驱动调整，增速执行或减速执行。

8.根据权利要求7所述的一种底火压装系统，其特征在于，所述调控机构的调控类型，包括：

顺利压装：若压装过程中压力值等于或小于预先设定的压力上限值，则控制模块正常传送移动信号，直至压装机构压装到位，完成压底火动作；整个压装过程中的位移值X始终不变，等于初始值X0；

调整压装：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，则控制模块向驱动模块传送减速移动的信号，执行模块将减速运动来降低压力；当压力值减小到预先设定的压力下限值，则控制模块向驱动模块传送加速移动的信号，执行模块将加速运动增加压力；通过调整速度使压装压力在压力上下限间波动，实现对压装过程的压力控制；整个压装过程中的位移值X产生波动，始终小于等于X0，且压装到位时刻的位移值等于X0；

异常压装：若压装过程中压力值超过预先设定的压力上限值，控制模块向驱动模块传送减速移动信号，执行模块减速运动，当减速到0时，实际压力依然未降至压力上限值，反馈该压装孔位，标记为异常、坏压装，后续进行踢废处理；继续加速压装，对除所述异常压装孔位外的压装孔位继续进行压力和压深的逻辑控制，整个压装过程中的位移值X会波动，始终小于等于X0，且在压装过程中减速到0时，位移值小于X0，压装到位时刻的位移值在[X0-L0，X0)范围之间。

9.根据权利要求8所述的一种底火压装系统，其特征在于，标注异常孔位后继续进行压装，所述异常孔位的压装组件设定有能够保证压装机构不会损坏的位移缓冲量。

10.一种底火压装方法，其特征在于，包括：

S1，在系统中预设合格位移量、压力上限值和压力下限值；

S2，上电，系统进行初始化进程，所有驱动模块处于停止状态；底火和弹壳输送到压装位置；

S3，执行模块进行压装，压力采集机构实时发送压力信号给调控机构，按照调控机构的控制逻辑，实时调整执行模块的速度值，将压装压力控制于压力下限值和压力上限值之间；系统记录位移采集机构在压装过程采集的实时位移值；

S4，压装机构到位后，位移采集机构发送每个压装孔位的位移信号给调控机构，并分别与合格位移量比对，进行记录反馈；

S5，执行模块退回初始位置，循环S2至S4步骤，直到全部加工完成，断电关机。

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