CN115823966A - 一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置，该装置采用浮动式引信柔性拧紧方式，与扭矩传感器及伺服电机配合使用，可实现引信多品种、高效率、高精度、自动化拧紧装配。该装置保证了引信、半备弹能够按所需扭矩、可靠、安全拧紧装配，且装配后具有较高的同轴度、引信外表面无损伤，在拧紧装配过程中引信锁紧夹具轴线可以在一定范围内偏摆，以保证引信顺利拧入半备弹螺纹内，配合伺服电机和半备弹定位机械手使用，可实现兼容多种口径的引信与半备弹高效率、安全、柔性、自动装配。

Description

一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置

技术领域

本发明涉及弹药引信装配设备技术领域，特别是涉及一种可提高引信与半备弹拧紧装配的同轴度精度、拧紧扭矩精度、装配效率及安全性、拧紧装配可靠性、多品种兼容性的小口径炮弹引信柔性拧紧装置。

背景技术

引信又称信管。装在炮弹、炸弹、地雷等上的一种引爆装置。引信是利用目标信息和环境信息，在预定条件下引爆或引燃弹药战斗部装药的控制装置(系统)。根据不同炮弹弹种和对付目标的需要选择不同的引信。

引信的端盖(旋转部件)拧紧是引信生产装配中的一个重要环节，拧紧的结果直接影响引信最终的成品是否合格。

引信拧紧是小口径炮弹装配过程中的关键工序，引信与半备弹拧紧装配的质量、拧紧扭矩与产品质量密切相关。现有技术中炮弹的引信拧紧工序大多是人工将引信在炮弹弹体上预拧后再采用专用螺刀或简单机械进行拧紧，这种靠人工用手去感觉或者用扭力限制器进行简单粗糙限制的装配方式，无法自动识别合格对丝和精确控制引信预紧力，工人劳动强度大，且具有相当大的危险性。同时随着对多品种兼容性、装配可靠性不断提高，对于引信拧紧装置的要求也越来越高。

因此，如何提供一种能够适应多品种引信拧紧装配、高质量、高可靠性、高扭矩精度、高安全性的引信拧紧装置，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置。解决了多品种炮弹引信螺纹拧紧的可靠性，提高了引信拧紧扭矩精度，实现了引信与半备弹多品种、高效率、高精度、自动化装配。

本发明提供了如下方案：

一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置，包括：

拧紧轴主体，所述拧紧轴主体包括芯轴、滑动组件以及芯轴套，所述滑动组件以及所述芯轴套均套装于所述芯轴的外部，所述芯轴套与所述滑动组件的下端固定相连；所述滑动组件可沿所述芯轴轴向滑动且不可相对所述芯轴转动；

浮动式拧紧头，所述浮动式拧紧头包括由外锥套、多组斜楔滑块以及衬套组成滑动运动副，多组所述斜楔滑块设置于所述衬套内侧，所述斜楔滑块的内侧设置有仿型胶块；所述外锥套与所述芯轴套相连；所述衬套通过扭矩销钉以间隙配合的方式与所述芯轴相连；

其中，所述芯轴的上端通过扭矩传感器与旋转驱动组件相连；所述滑动组件与夹紧机构相连，所述滑动组件可相对所述夹紧机构转动且不可相对所述夹紧机构轴向运动；所述夹紧机构用于驱动所述滑动组件沿所述芯轴的轴向往复运动。

优选地：所述芯轴包括通过花键组件相连的第一半轴以及第二半轴；所述滑动组件、所述芯轴套以及所述衬套均与所述第二半轴相连。

优选地：还包括机架，所述旋转驱动组件通过第一安装板与所述机架相连。

优选地：所述机架设置有与所述芯轴同轴向布置的导向机构，所述第一半轴的外部设置有轴承组件，所述轴承组件通过第二安装板与所述导向机构相连。

优选地：所述夹紧机构包括驱动板，所述驱动板与所述滑动组件固定相连且与所述导向机构可相对滑动相连。

优选地：还包括夹紧驱动器，所述夹紧驱动器分别与所述机架以及所述驱动板相连；所述夹紧驱动器用于驱动所述驱动板沿所述芯轴的轴向直线往复运动。

优选地：所述滑动组件与所述浮动式拧紧头之间的所述芯轴上设置有轴向限位销钉。

优选地：所述外锥套通过锁紧销钉与所述芯轴套相连。

优选地：位于所述外锥套与所述衬套之间的所述芯轴上设置有压簧。

优选地：所述仿型胶块通过可拆卸的下端盖组件被限位于所述斜楔滑块的内侧。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本申请实施例提供的一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置，该装置采用浮动式引信柔性拧紧方式，与扭矩传感器及伺服电机配合使用，可实现引信多品种、高效率、高精度、自动化拧紧装配。该装置保证了引信、半备弹能够按所需扭矩、可靠、安全拧紧装配，且装配后具有较高的同轴度、引信外表面无损伤，在拧紧装配过程中引信锁紧夹具轴线可以在一定范围内偏摆，以保证引信顺利拧入半备弹螺纹内，配合伺服电机和半备弹定位机械手使用，可实现兼容多种口径的引信与半备弹高效率、安全、柔性、自动装配。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的拧紧轴主体以及浮动式拧紧头连接后的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的拧紧轴主体以及浮动式拧紧头连接后的剖视图；

图4是本发明实施例提供的浮动式拧紧头局部放大示意图。

图中：拧紧轴主体1、芯轴11、花键组件111、第一半轴112、第二半轴113、滑动组件12、芯轴套13、轴向限位销钉14、浮动式拧紧头2、外锥套21、斜楔滑块22、衬套23、仿型胶块24、扭矩销钉25、锁紧销钉26、压簧27、下端盖组件28、扭矩传感器3、旋转驱动组件4、夹紧机构5、驱动板51、夹紧驱动器52、机架6、第一安装板7、导向机构8、轴承组件9、第二安装板10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2、图3、图4，为本发明实施例提供的一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置，如图1、图2、图3、图4所示，该装置可以包括：

拧紧轴主体1，所述拧紧轴主体1包括芯轴11、滑动组件12以及芯轴套13，所述滑动组件12以及所述芯轴套13均套装于所述芯轴11的外部，所述芯轴套13与所述滑动组件12的下端固定相连；所述滑动组件12可沿所述芯轴11轴向滑动且不可相对所述芯轴11转动；

浮动式拧紧头2，所述浮动式拧紧头2包括由外锥套21、多组斜楔滑块22以及衬套23组成滑动运动副，多组所述斜楔滑块22设置于所述衬套23内侧，所述斜楔滑块22的内侧设置有仿型胶块24；所述外锥套21与所述芯轴套13相连；所述衬套23通过扭矩销钉25以间隙配合的方式与所述芯轴11相连；

其中，所述芯轴11的上端通过扭矩传感器3与旋转驱动组件4相连；所述滑动组件12与夹紧机构5相连，所述滑动组件12可相对所述夹紧机构5转动且不可相对所述夹紧机构5轴向运动；所述夹紧机构5用于驱动所述滑动组件12沿所述芯轴11的轴向往复运动。

本申请实施例提供的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，通过扭矩传感器3可以实时检测芯轴11输出的扭矩，；扭矩销钉与衬套23为间隙配合，该间隙可以保证浮动式拧紧头2在夹紧产品引信并旋转时有一定的偏摆量。该装置采用浮动式拧紧机构，可以保证引信与半备弹装配精度，可实现多种口径的炮弹引信高效率、高柔性拧紧装配。在拧紧过程中可自适应引信螺纹的偏摆角度，引导引信顺利旋入半备弹弹体内螺纹；在拧紧过程中可以对拧紧扭矩进行精确控制及检测。

为了保证在引信压入过程中，芯轴11可以沿其轴向具有一定的轴向偏移量，防止损伤引信，本申请实施例还可以提供所述芯轴11包括通过花键组件111相连的第一半轴112以及第二半轴113；所述滑动组件12、所述芯轴套13以及所述衬套23均与所述第二半轴113相连。第一半轴112与第二半轴113采用花键组件111相连，使得第一半轴112与第二半轴113在轴向上可以相对滑动。

为了可以对本申请实施例提供的各部件进行支撑以及导向，本申请实施例还可以提供机架6，所述旋转驱动组件4通过第一安装板7与所述机架6相连。在实际应用中，本申请实施例提供的旋转驱动组件4可以采用多种形式，例如，可以是伺服电机结合传动机构的形式为芯轴11旋转提供动力。进一步的，所述机架6设置有与所述芯轴11同轴向布置的导向机构8，所述第一半轴112的外部设置有轴承组件9，所述轴承组件9通过第二安装板10与所述导向机构8相连。

本申请实施例提供的夹紧机构5用于驱动滑动组件12上下往复运动，以便在下压过程中由芯轴套13带动外锥套21下压，外锥套21可以将轴向位移转化为径向压缩，使得多组斜楔滑块22向内带动仿形胶块径向收缩夹紧引信表面。为了实现上述功能，本申请实施例还可以提供所述夹紧机构5包括驱动板51，所述驱动板51与所述滑动组件12固定相连且与所述导向机构8可相对滑动相连。进一步的，还包括夹紧驱动器52，所述夹紧驱动器52分别与所述机架6以及所述驱动板51相连；所述夹紧驱动器52用于驱动所述驱动板51沿所述芯轴11的轴向直线往复运动。该夹紧驱动器52可以采用气缸、液压缸等任意一种动力部件。

为了可以对滑动组件12的轴向位移进行限位，本申请实施例还可以提供所述滑动组件12与所述浮动式拧紧头2之间的所述芯轴11上设置有轴向限位销钉14。

进一步的，为了保证外锥套21与芯轴11连接稳固，本申请实施例可以提供所述外锥套21通过锁紧销钉26与所述芯轴套13相连。为了保证多组斜楔滑块22在夹紧机构5的外力消失后可以顺利复位，本申请实施例可以提供位于所述外锥套21与所述衬套23之间的所述芯轴11上设置有压簧27。为了方便仿形胶块拆卸更换适应多种不同引信使用，本申请实施例可以提供所述仿型胶块24通过可拆卸的下端盖组件28被限位于所述斜楔滑块的内侧。

下面对本申请实施例提供的小口径炮弹引信柔性拧紧装置包含的各部件的连接关系以及使用方法进行详细介绍。

该装置可以包括：机架6、扭矩传感器3、导向机构8、夹紧机构5、拧紧轴主体1、浮动式拧紧头2。其中，拧紧轴主体1主要包括：轴承组件9、芯轴11、滑动组件12、轴向限位销钉14，浮动式拧紧头2主要包括：芯轴套13、锁紧销钉26、外锥套21、压簧27、扭矩销钉25、衬套23、斜楔滑块22、仿型胶块24、下端盖组件28。

其装配关系为：拧紧轴主体1通过在导向机构8安装在机架6上，扭矩传感器3、夹紧机构5、浮动式拧紧头2安装在拧紧轴主体1上；轴承组件9、滑动组件12安装在机架6上，芯轴11安装在轴承组件9、滑动组件12内，芯轴11主体穿过轴承组件9、滑动组件12，轴向限位销钉14安装在芯轴11上，用于限制芯轴11轴向位移；芯轴11可以在轴承组件9、滑动组件12内转动，同时滑动组件12可以相对轴承组件9轴向移动且由轴向限位销钉14限位；锁紧销钉26将外锥套21与芯轴套13连接，使得芯轴套13旋转扭矩可以传递至外锥套21，滑动组件12通过芯轴套13将轴向位移传递至外锥套21，外锥套21与斜楔滑块22、衬套23组成滑动运动副，多组斜楔滑块22均分布在衬套23内部，外锥套21下降将轴向位移通过斜楔滑块22转换为径向位移，斜楔滑块22径向收缩并压缩仿型胶块24，仿型胶块24内表面夹紧引信，通过拆卸下端盖组件28可快速更换仿型胶块24。

安装机架6上的导向机构8为拧紧轴主体1提供刚性支撑，并为夹紧机构5提供轴向导向作用；机架6顶部安装有伺服电机(或其他动力系统)，拧紧轴主体1提供旋转动力，伺服电机与拧紧轴主体1之间安装有扭矩传感器3，其作用为实时检测、控制拧紧轴主体1的实际输出扭矩。

其中，夹紧机构5的作用是为芯轴套13提供轴向位移量，以保证提供与芯轴套13连接的外锥套21、斜锲滑动配合使用径向压缩仿型胶块24；当仿型胶块24受压缩夹紧产品引信歪斜锥面，机架6顶部的旋转驱动组件4通过扭矩传感器3驱动拧紧轴主体1旋转，当扭矩达到所设定的数值时动力系统停止旋转，夹紧机构5复位，芯轴套13、压簧27复位。

其中，轴向限位销用于限制芯轴11与芯轴套13的轴向位移，锁紧销钉26用于连接芯轴套13与外锥套21，扭矩销钉用于连接衬套23与芯轴11花键轴；扭矩销钉与衬套23为间隙配合，该间隙可以保证浮动式拧紧头2在夹紧产品引信并旋转时有一定的偏摆量。

其中芯轴11包括由花键组件111相连的第一半轴112以及第二半轴113，通过花键组件111使得第一半轴112与第二半轴113可以沿轴向相对滑动，但是不可以相对旋转。在引信与浮动式拧紧头2接触时，轴向滑动可以形成轴向的浮动位移量，防止压力刚性接触造成对引信的损害。由于不可以相对转动，因此保证施加给第一半轴112的旋转扭矩可以顺利传递至第二半轴113，用于驱动浮动式拧紧头2旋转。

该装置在使用时，引信被运送至浮动式拧紧头2的下方，夹紧机构5带动第二半轴113、滑动组件12、芯轴套13以及浮动式拧紧头2整体下移，待引信进入仿形胶块24的内部后，第二半轴113以及斜楔滑块22受到引信的支撑停止下移，滑动组件12则在夹紧机构5驱动下携带芯轴套13以及外锥套21继续下移，夹紧机构5为芯轴套13提供轴向位移量，使得与外锥套21、斜锲滑动配合使用径向压缩仿型胶块24；当滑动组件12与轴向限位销钉14接触后夹紧机构5停止动力输出，此时仿型胶块24受压缩夹紧产品引信歪斜锥面。启动旋转驱动组件4向第一半轴112提供旋转扭矩，第一半轴112通过花键组件111将选择扭矩传递给第二半轴113，第二半轴113带动滑动组件12相对夹紧机构5转动，第二半轴113将旋转扭矩提供给浮动式拧紧头2，使浮动式拧紧头2旋转。同时通过扭矩传感器3实时检测，控制拧紧轴主体1的实际输出扭矩。

总之，本申请提供的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，采用浮动式引信柔性拧紧方式，与扭矩传感器及伺服电机配合使用，可实现引信多品种、高效率、高精度、自动化拧紧装配。该装置保证了引信、半备弹能够按所需扭矩、可靠、安全拧紧装配，且装配后具有较高的同轴度、引信外表面无损伤，在拧紧装配过程中引信锁紧夹具轴线可以在一定范围内偏摆，以保证引信顺利拧入半备弹螺纹内，配合伺服电机和半备弹定位机械手使用，可实现兼容多种口径的引信与半备弹高效率、安全、柔性、自动装配。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加上必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非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作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，包括：

拧紧轴主体，所述拧紧轴主体包括芯轴、滑动组件以及芯轴套，所述滑动组件以及所述芯轴套均套装于所述芯轴的外部，所述芯轴套与所述滑动组件的下端固定相连；所述滑动组件可沿所述芯轴轴向滑动且不可相对所述芯轴转动；

浮动式拧紧头，所述浮动式拧紧头包括由外锥套、多组斜楔滑块以及衬套组成滑动运动副，多组所述斜楔滑块设置于所述衬套内侧，所述斜楔滑块的内侧设置有仿型胶块；所述外锥套与所述芯轴套相连；所述衬套通过扭矩销钉以间隙配合的方式与所述芯轴相连；

其中，所述芯轴的上端通过扭矩传感器与旋转驱动组件相连；所述滑动组件与夹紧机构相连，所述滑动组件可相对所述夹紧机构转动且不可相对所述夹紧机构轴向运动；所述夹紧机构用于驱动所述滑动组件沿所述芯轴的轴向往复运动。

2.根据权利要求1所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述芯轴包括通过花键组件相连的第一半轴以及第二半轴；所述滑动组件、所述芯轴套以及所述衬套均与所述第二半轴相连。

3.根据权利要求2所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，还包括机架，所述旋转驱动组件通过第一安装板与所述机架相连。

4.根据权利要求3所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述机架设置有与所述芯轴同轴向布置的导向机构，所述第一半轴的外部设置有轴承组件，所述轴承组件通过第二安装板与所述导向机构相连。

5.根据权利要求4所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述夹紧机构包括驱动板，所述驱动板与所述滑动组件固定相连且与所述导向机构可相对滑动相连。

6.根据权利要求5所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，还包括夹紧驱动器，所述夹紧驱动器分别与所述机架以及所述驱动板相连；所述夹紧驱动器用于驱动所述驱动板沿所述芯轴的轴向直线往复运动。

7.根据权利要求1所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述滑动组件与所述浮动式拧紧头之间的所述芯轴上设置有轴向限位销钉。

8.根据权利要求1所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述外锥套通过锁紧销钉与所述芯轴套相连。

9.根据权利要求1所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，位于所述外锥套与所述衬套之间的所述芯轴上设置有压簧。

10.根据权利要求1所述的小口径炮弹引信柔性拧紧装置，其特征在于，所述仿型胶块通过可拆卸的下端盖组件被限位于所述斜楔滑块的内侧。

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