CN116986066A - 一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备 - Google Patents
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Abstract
一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，属于军用训练器材领域，由操作台、液压缸、气缸、机械手、列阵CCD、强磁铁、罩体、半闭环、弹簧、扭簧、锁销、环形挡片等组成，液压缸、气缸和机械手组成机械抓取装置，列阵CCD和强磁铁组成检测装置，由单片机控制机械抓取装置的运动；罩体、半闭环、弹簧、扭簧、锁住、环形挡片等组成可以自动锁止的保护罩，该装置能够对可分离式的模拟炮弹进行弹头和弹壳两者之间的牢固性检测还能在检测合格之后对炮弹进行包装保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，具体地说是采用了操作台、液压缸、气缸推进装置、机械手、检测装置、保护罩以及操作台内置的单片机等结构组成的一种检测及包装设备，属于军用训练器材领域。
背景技术
新兵参加入伍初，不能直接使用真实的战车或火炮武器供新兵训练，传统的训练炮弹都是弹头和弹壳不可分离的一体式炮弹，在击发时没有真实炮弹所能产生的烟雾、声音、热量等物理现象，现研发出一种火炮模拟器炮弹，这种炮弹的弹头和弹壳是可分离的，当这种炮弹被制造出来后需要保证炮弹在未被使用时，弹头和弹壳需要紧固连接无松动且保证弹壳底部的中心位置不能受到撞击，急需一种分体式炮弹的检测与包装设备。
发明内容
为了解决分体式炮弹在使用前弹头和弹壳是否紧固，弹壳底部中心位置不能受到撞击的问题，本发明提供了一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备。
一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，是由操作台、机械抓取装置、检测装置和保护罩组成的，所述机械抓取装置由液压缸、旋转台、气缸推进装置和机械手组成，所述液压装置由液压缸、液压台、稳定杆和摩擦台组成，缸体安装在操作台“T”形上方的中心位置，并用螺栓紧固，液压推杆与液压台焊接固定，两个液压辅助杆与液压台焊接固定，两个摩擦台用螺栓固定在液压缸的上方，所述的旋转台由电机和转台组成，电机用螺栓与液压台连接；所述的气缸推进装置由气缸支撑底座、气缸、支撑杆、气缸推进板组成的，气缸支撑底座与转台用螺栓固定，气缸通过螺母与气缸支撑底座连接固定，气缸的推杆与气缸推进板焊接固定，两个支撑杆与气缸推进板焊接固定所述机械手是由小气缸支座、小气缸、横杆、T形套、小臂、中臂、大臂、夹具和圆柱销组成，小气缸支座与气缸推进板用螺栓连接，小气缸与小气缸支座通过螺母连接固定，小气缸的推杆与横杆通过T形套连接在一起，T形套安装在小气缸的推杆的末端和横杆的中心位置，横杆的与两边的中臂的下方圆孔同心连接，且横杆能在中臂的下方圆孔移动，小臂的末端铰接在小气缸支座的中心位置，另一端与中臂的末端铰接，中臂的另一端与大臂靠近末端的位置铰接，大臂的末端与小气缸支座铰接，夹具安装在大臂的另一端，机械手末端连接的地方都是圆柱销铰接，所述的夹具由弧形夹手、小电机和小齿轮组成，夹具的弧形夹手与大臂通过圆柱销铰接小电机安装在大臂的凹槽处，小齿轮安装固定在小电机的转轴上与弧形夹手的轮齿部分啮合。
所述的检测装置由第一列阵CCD组件、检测装置底座、强磁铁、第二列阵CCD组件组成，强磁铁安装在检测装置底座上方的中心位置，第一列阵CCD组件和第二列阵CCD组件分别安装在检测装置底座的两侧。
所述的保护罩由罩体、半闭环、滚筒、挡环、锁销、弹簧、扭簧、手提销柱和 扭簧扣组成；所述的罩体上具有锁止孔、挡环安装位、限位槽、半闭环旋转孔、扭簧孔和手提销柱安装支架，所述的半闭环上具有挡杆、限位凸起、圆环凸起、十字内槽，所述的挡环上具有挡环槽口、圆孔、扇形凸起；所述的锁销上具有十字锁芯柱、弹簧限制环、锁销条柱、锁销圆柱，半闭环安装在罩体上且可绕半闭环旋转孔旋转，半闭环的限位凸起在罩体的限位槽内，滚筒安装在半闭环的挡杆上，挡环安装在罩体的挡环安装位内，锁销安装在半闭环的十字内槽内，弹簧安装在锁销和半闭环的连接处，扭簧安装在半闭环上，扭簧扣安装固定在半闭环上，扭簧的一端固定在扭簧扣上一端固定在罩体的扭簧孔内。
该发明的有益之处是：该设备使用的机械手的夹具部分是可以调整角度的机械手在对炮弹进行夹持或推行时可以通过需求改变夹具部分的角度，可以安全快速的对炮弹进行检测和包装作业；机械抓取装置结构简单，成本低，不易损坏，维修也方便。检测装置用磁铁对弹壳进行磁吸，在不接触到弹壳的情况下就能对弹壳施加力的效果，可以避免损坏弹壳，能更好的节约成本，列阵CCD的体积小、重量轻、抗磁场、低耗能、且受外界干扰程度低。保护罩的罩体下方为弹壳底部底火位置留有凹槽，避免弹壳底部的底火位置与罩体直接接触。保护罩的半闭环有自动锁止机构，当半闭环被炮弹推开后，半闭环也会推动挡环，当炮弹完全进入罩体后，半闭环也在扭簧的作用下收缩靠拢，当半闭环向中心靠拢时，没有挡环的阻挡，半闭环上的锁销会在弹簧的作用下被推入罩体的锁止孔内，保护罩在纯机械结构的作用下完成了自锁。该设备靠单片机控制，可以自动完成一系列炮弹的转移检测和包装的过程，可以快速低误差地完成分体式模拟炮弹的检测包装工作，该设备有多个标准件，其它零件容易买且易于制造，结构简单，制造成本低易于维修。
附图说明
附图1为本发明的外观图；
附图2为本发明的操作台图；
附图3为机械抓取装置的结构示意图
附图4为液压缸的结构示意图；
附图5为旋转台的结构示意图；
附图6为气缸推进装置的结构示意图；
附图7为机械手的结构示意图；
附图8为机械手的夹具的结构示意图；
附图9为检测装置的结构示意图；
附图10为保护罩的结构示意图；
附图11为附图9的局部放大图；
附图12为罩体局部放大的结构示意图；
附图13为半闭环局部放大的结构示意图；
附图14为挡环的结构示意图；
附图15为锁销的结构示意图。
图中，1、操作台，2、机械抓取装置，3、检测装置，4、保护罩；
11、上圆形槽，12、下圆形槽，13、方形槽，14、长方形凹槽，15、不规则凹槽，16、立板；21、液压缸，22、旋转台，23、气缸推进装置，24、机械手；211、液压缸，212、液压辅助杆，213、摩擦台，214、液压台；221、电机，222、转台；231、气缸支撑底座，232、气缸，233、支撑杆，234、气缸推进板；
241、小气缸支座，242、小气缸，243、小臂，244、T形套，245、横杆，246、中臂 ，247、大臂，248、夹具，249、圆柱销；2491、弧形夹手，2492、小电机，2493、小齿轮；31、第一列阵CCD组件，32、检测装置底座，33、强磁铁，34、第二列阵CCD组件；41、罩体，42、半闭环，43、滚筒，44、挡环，45、锁销，46、弹簧，47、扭簧，48、扭簧扣，49，手提销柱；411、锁止孔，412、挡环安装位，413、限位槽，414、半闭环旋转孔，415、扭簧孔，416、手提销柱安装支架；421、挡杆，422、限位凸起，423、圆环凸起，424、十子内槽；441、挡环槽口，442、圆孔，443、扇形凸起；451、十子芯柱，452，弹簧限制环，453、锁销条柱，454、锁销圆柱。
实施方式
下面结合说明书附图，详细说明一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备的具体实施方式。
一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，是由操作台1、机械抓取装置2、检测装置3和保护罩4组成的，所述的操作台1为T形平板，内有多处凹槽结构且单片机安装在操作台1的内部,上圆形槽11是待检测炮弹的摆放处，下圆形槽12是检测结果不合格的炮弹摆放处，中间方形槽13是检测装置3的安装位置，连接方形槽的长方形凹槽14是检测合格的炮弹被推向保护罩前预摆放路径，操作台1末端的不规则凹槽15是保护罩4的摆放位置，还有一立板16焊接在操作台末端，其作用是当把炮弹推向保护罩4时阻止保护罩往后退；所述机械抓取装置2由液压缸21、旋转台22、气缸推进装置23和机械手24组成，所述液压装置21由液压缸211、液压台212、稳定杆213和摩擦台214组成，缸体211安装在操作台1“T”形上方的中心位置，并用螺栓紧固，液压推杆212与液压台214焊接固定，两个液压辅助杆213与液压台214焊接固定，两个摩擦台215用螺栓固定在液压缸211的上方两根液压辅助杆213的作用是增加液压升降过程中的稳定性还能靠摩擦力为液压推杆212分担部分来自货物的质量；所述的旋转台22由电机221和转台222组成，电机221用螺栓与液压台213连接；所述的气缸推进装置23由气缸支撑底座231、气缸232、支撑杆233、气缸推进板234组成的，气缸支撑底座231与转台222用螺栓固定，气缸232通过螺母与气缸支撑底座231连接固定，气缸232的推杆与气缸推进板234焊接固定，两个支撑杆233与气缸推进板234焊接固定两个支撑杆233的作用是承受绝大部分来自气缸推进板234带来重量；所述机械手24是由小气缸支座241、小气缸242、横杆243、T形套244、小臂245、中臂246、大臂247、夹具248和圆柱销249组成，小气缸支座241与气缸推进板234用螺栓连接，小气缸242与小气缸支座241通过螺母连接固定，小气缸242的推杆与横杆243通过T形套244连接在一起，T形套安装在小气缸242的推杆的末端和横杆243的中心位置，横杆243的与两边的中臂246的下方圆孔同心连接，且横杆243能在中臂246的下方圆孔移动，小臂245的末端铰接在小气缸支座的中心位置，另一端与中臂246的末端铰接，中臂246的另一端与大臂247靠近末端的位置铰接，大臂247的末端与小气缸支座241铰接，夹具248安装在大臂247的另一端，机械手24末端连接的地方都是圆柱销248铰接。小气缸242的推杆向前运动带动中臂246向前运动，中臂246由于小臂245的铰接，在向前运动的同时还向小气缸支座241中心靠拢，大臂247末端与小气缸支座241铰接，又在中臂246的带动下，大臂247连接着夹具248的末端向中心靠拢完成夹持作业。所述的夹具249由弧形夹手2491、小电机2492和小齿轮2493组成，夹具249的弧形夹手2491与大臂247通过圆柱销铰接小电机2492安装在大臂的凹槽处，小齿轮2493安装固定在小电机2492的转轴上与弧形夹手的轮齿部分啮合小电机2492带动小齿轮2493转动，从而小齿轮2493带动弧形夹手2491绕圆柱销248旋转，改变弧形夹手的方向，使机械手24能更稳定和安全的对炮弹进行夹持和推进作业；
所述的检测装置3由第一列阵CCD组件31、检测装置底座32、强磁铁33、第二列阵CCD组件34组成，强磁铁33安装在检测装置底座32上方的中心位置，第一列阵CCD组件31和第二列阵CCD组件分别安装在检测装置底座32的两侧，挡机械抓取装置把炮弹夹持悬停在检测装置3中心的上方，炮弹底部与检测装置3垂直距离三毫米的位置，弹壳在重力和磁力的作用下有向下移动的趋势，如果弹壳有松动，将会被列阵CCD检测出来，列阵CCD能检测出弹壳松动后的位移量，列阵CCD再将检测到的信息并反馈给单片机，单片机会根据列阵CCD传输的信息给机械抓取装置下达下一步运动指令。
所述的保护罩4由罩体41、半闭环42、滚筒43、挡环44、锁销45、弹簧46、扭簧47、手提销柱和 扭簧扣48组成；所述的罩体41上具有锁止孔411、挡环安装位412、限位槽413、半闭环旋转孔414、扭簧孔415和手提销柱安装支架416，所述的半闭环42上具有挡杆421、限位凸起422、圆环凸起423、十字内槽424，所述的挡环44上具有挡环槽口441、圆孔442、扇形凸起443；所述的锁销45上具有十字锁芯柱451、弹簧限制环452、锁销条柱453、锁销圆柱454。半闭环42有安装在罩体41上且可绕半闭环旋转孔414旋转，半闭环42的限位凸起422在罩体41的限位槽413内，限位槽413的作用是通过阻挡限位凸起422来限制半闭环42的活动范围，滚筒43安装在半闭环42的挡杆421上，滚筒43的作用是减少炮弹和半闭环42的摩擦力，使炮弹更容易推入罩体41内。挡环44安装在罩体41的挡环安装位412内，挡环44的作用是阻止锁销45进入罩体41锁止孔411内，锁销45安装在半闭环的十字内槽424内，弹簧46安装在锁销45和半闭环42的连接处，扭簧安装在半闭环42上，扭簧扣48安装固定在半闭环42上，扭簧的一端固定在扭簧扣上一端固定在罩体41的扭簧孔内，四个扭簧46的作用是在无外力作用下，使半闭环始终处于封闭状态。当炮弹被推进罩体41内时，半闭环42被炮弹推开，锁销45上的锁销条柱453推动挡环44上的扇形凸起443，当炮弹一部分进入到罩体41后，半闭环42在扭簧46的作用下往回旋转，锁销45上的锁销柱 453反向旋转在弹簧46的推力作用下通过挡环44的挡环槽口441进入罩体41的锁止孔内，完成保护罩4的自锁工作。
该分体式模拟炮弹的检测及包装设备开始工作时，机械抓取装置2会先旋转到操作台1的上方向对待检测的炮弹进行夹持，然后上升高度使炮弹离开操作台表面并旋转至检测装置3上方，若检测合格，则炮弹会被放置在检测装置后方的长方形凹槽上方，然后机械手24上的弧形夹手2491会旋转至适合推进炮弹前进的方向，再将炮弹缓慢的推入保护罩4的罩体41中，半闭环42由于炮弹的推动，滚筒43向远离罩体41圆心的方向旋转，当炮弹进入罩体41到一定程度之后，半闭环42在扭簧47的作用下往回靠拢，当炮弹完全进入罩体41后，半闭环42自动锁止，包装完成。若炮弹检测不合格，则将炮弹旋转至操作台下方向将炮弹放置操作台下方的圆形凹槽上方，
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在步脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，是由操作台、机械抓取装置、检测装置和保护罩组成的，其特征在于：所述机械抓取装置由液压缸、旋转台、气缸推进装置和机械手组成，所述液压装置由液压缸、液压台、稳定杆和摩擦台组成，缸体安装在操作台“T”形上方的中心位置，并用螺钉紧固，液压推杆与液压台焊接固定，两个液压辅助杆与液压台焊接固定，两个摩擦台用螺栓固定在液压缸的上方，所述的旋转台由电机和转台组成，电机用螺栓与液压台连接；所述的气缸推进装置由气缸支撑底座、气缸、支撑杆、气缸推进板组成的，气缸支撑底座与转台用螺栓固定，气缸通过螺母与气缸支撑底座连接固定，气缸的推杆与气缸推进板焊接固定，两个支撑杆与气缸推进板焊接固定所述机械手是由小气缸支座、小气缸、横杆、T形套、小臂、中臂、大臂、夹具和圆柱销组成，小气缸支座与气缸推进板用螺栓连接，小气缸与小气缸支座通过螺母连接固定，小气缸的推杆与横杆通过T形套连接在一起，T形套安装在小气缸的推杆的末端和横杆的中心位置，横杆的与两边的中臂的下方圆孔同心连接，且横杆能在中臂的下方圆孔移动，小臂的末端铰接在小气缸支座的中心位置，另一端与中臂的末端铰接，中臂的另一端与大臂靠近末端的位置铰接，大臂的末端与小气缸支座铰接，夹具安装在大臂的另一端，机械手末端连接的地方都是圆柱销铰接，所述的夹具由弧形夹手、小电机和小齿轮组成，夹具的弧形夹手与大臂通过圆柱销铰接小电机安装在大臂的凹槽处，小齿轮安装固定在小电机的转轴上与弧形夹手的轮齿部分啮合。
2.如权利要求1所述的一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，其特征在于：检测装置由第一列阵CCD组件、检测装置底座、强磁铁、第二列阵CCD组件组成，强磁铁安装在检测装置底座上方的中心位置，第一列阵CCD组件和第二列阵CCD组分别安装在检测装置底座的两侧。
3. 如权利要求1所述的一种分体式模拟炮弹的检测及包装设备，其特征在于：保护罩由罩体、半闭环、滚筒、挡环、锁销、弹簧、扭簧、手提销柱和 扭簧扣组成；所述的罩体上具有锁止孔、挡环安装位、限位槽、半闭环旋转孔、扭簧孔和手提销柱安装支架，所述的半闭环上具有挡杆、限位凸起、圆环凸起、十字内槽，所述的挡环上具有挡环槽口、圆孔、扇形凸起；所述的锁销上具有十字锁芯柱、弹簧限制环、锁销条柱、锁销圆柱，半闭环安装在罩体上且可绕半闭环旋转孔旋转，半闭环的限位凸起在罩体的限位槽内，滚筒安装在半闭环的挡杆上，挡环安装在罩体的挡环安装位内，锁销安装在半闭环的十字内槽内，弹簧安装在锁销和半闭环的连接处，扭簧安装在半闭环上，扭簧扣安装固定在半闭环上，扭簧的一端固定在扭簧扣上一端固定在罩体的扭簧孔内。
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2023
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