CN115307483B - 一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，包括动力执行机构、弹丸回转存储仓和弹丸回转发射仓，所述动力执行机构包括气缸、滑动连杆、棘轮、动力棘爪，且动力执行机构分别通过气缸、滑动连杆、棘轮、动力棘爪能够完成间歇运动，本发明涉及射弹机器人技术领域。该射弹机器人用弹仓自动上弹系统，每炉钢水加入的稀有金属量达到点成分控制，避免温降，加入稀有金属的整体时间缩短，解决现有的结构的单次加入弹丸量少，添加困难，操作繁琐，且容易出现卡死现象的问题，同时提高自动化水平，提高了单次弹丸加入量，改善了自动填弹的模式，提升了自动化水平，同时简化了操作过程，弹仓填装系统自动化程度高，节约成本。

Description

一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统

技术领域

本发明涉及射弹机器人技术领域，具体为一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统。

背景技术

本发明作为射弹机器人的重要组成部分，主要应用于特钢、大型铸造等行业，因为这些行业往往一炉钢水就几十吨重，因此对于射弹机器人的弹仓系统要求较高，目前设备上的弹仓系统主要表现为弹夹单次加入弹丸量少，需多次反复添加，造成人员浪费，钢液也可能因为加入稀有金属的时间过长而引起温降，增加成本，且自动化程度不高，操作不方便，本发明的目的就是解决上述出现的问题。

1.现有弹夹及发射筒的组成及控制方式

射弹机器人在准备发射时，弹丸经由弹夹进入发射筒，然后气缸推动弹丸射入钢液，此时的发射筒与地面垂直，因此弹夹设有一套夹持机构。

(1)组成：

现有的夹持机构由八组限位机构组成，其中四组在发射筒上，三组按圆周分布安装在前端，限制弹丸滑落，一组安装在后面，缓冲上弹时弹丸的撞击力；另外四组在弹夹上，避免弹丸之间的相互干扰，同时防止弹夹装弹时直接进入发射筒；每组限位机构都由限位螺母、限位销和弹簧组成，限位销在弹丸的作用下可自由伸缩，其力量可由限位螺母进行调节上弹机构由无杆气缸及推力板组成。

(2)控制方式：

采用中位加压型三位五通气动换向阀，将电磁阀转换到上弹状态保持不变，无杆气缸通过推力板推动弹丸上膛，然后完成发射动作，气缸回程时弹丸会自动上膛；如果上弹完成后将电磁阀切换到中位状态，再完成发射动作，气缸回程时弹丸不动，因此通过转换电磁阀的状态可消除对活塞杆产生的推力，同时减小活塞杆回程阻力，提高气缸寿命使用。

综上，现有技术缺点：

1.弹夹方式一次可添装8枚弹丸；

2.添加过于频繁；

3.人工补充弹丸时间成本高；

4.自动化程度低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，解决现有的结构的单次加入弹丸量少，添加困难，操作繁琐，且容易出现卡死现象的问题，同时提高自动化水平。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，包括动力执行机构、弹丸回转存储仓和弹丸回转发射仓，所述动力执行机构包括气缸、滑动连杆、棘轮、动力棘爪，且动力执行机构分别通过气缸、滑动连杆、棘轮、动力棘爪能够完成间歇运动；

所述弹丸回转存储仓包括十二根弹仓管、互锁限位器、大直齿圆柱齿轮以及存储仓回转支撑轴，且弹丸回转发射仓包括四根发射管、限位器、小直齿圆柱齿轮以及发射仓回转支撑轴；

所述存储仓回转支撑轴、发射仓回转支撑轴及气缸均固定安装于弹仓基座上，且大直齿圆柱齿轮固定安装于存储仓回转支撑轴上，十二根所述弹仓管固定安装于大直齿圆柱齿轮上，且互锁限位器固定安装于十二根弹仓管上，共同组成弹丸回转存储仓，所述限位器固定安装于四根发射管上，且小直齿圆柱齿轮、棘轮和四根发射管均固定安装于发射仓回转支撑轴上，共同组成弹丸回转发射仓；

所述发射仓回转支撑轴分别通过第一回转轴承、第一轴承密封压盖和第一密封毡圈装配在弹仓基座上，且存储仓回转支撑轴分别通过第二回转轴承、第二轴承密封压盖和第二密封毡圈装配在弹仓基座上，所述限位基座和带有脚座的气缸通过螺栓固定在弹仓基座上；

十二根所述弹仓管分别通过存储仓回转连接盘、大直径圆柱齿轮、第一连接螺母、第一紧定螺钉和第二紧定螺钉安装在存储仓回转支撑轴上；

四根所述发射管分别通过发射仓回转连接盘、第二连接螺母及第三紧定螺钉固定安装在发射仓回转支撑轴上。

优选的，所述发射仓回转支撑轴与所述小直径圆柱齿轮和棘轮通过平键进行安装，并在轴端加轴端挡圈。

优选的，所述限位触发器、第一螺纹轴和第二螺纹轴均固定安装于限位基座上，且第二螺纹轴上分别装有限位棘爪和第二扭转弹簧，用于防止棘轮反向运动，所述第一螺纹轴上装有滑动连杆，且滑动连杆在第一螺纹轴上自由的旋转，在所述滑动连杆上装有两个动力棘爪、第一扭转弹簧和第三扭转弹簧。

优选的，所述气缸的缸杆固定安装有推力头，通过阶梯轴与滑动连杆相连，当气缸做往复运动时，推动滑动连杆做周期性旋转，在动力棘爪的作用下，棘轮作间歇性旋转。

优选的，所述弹仓管包括第一无缝钢管、第一螺纹滑套、第二螺纹滑套和一个定位杆，共有十二根弹仓管，且每个弹仓管上都装有一套互锁限位器，所述互锁限位器包括第一可移动限位块和第二可移动限位块，且第一可移动限位块和第二可移动限位块分别安装在第一螺纹滑套、第二螺纹滑套内，通过第一限位螺母和第二限位螺母限制第一可移动限位块和第二可移动限位块的位移量，且第二可移动限位块上装有第一压缩弹簧。

优选的，旋转所述第二限位螺母调节第一压缩弹簧的力，且互锁限位连杆与分别与第一可移动限位块和第二可移动限位块通过两个带有轴杆的螺母连接,所述互锁限位连杆与定位杆通过销轴进行连接。

优选的，所述发射管包括第二无缝钢管和第三螺纹滑套，共有四根发射管，且每个发射管上均装有限位器，所述限位器上面的第三可移动限位块安装在第三螺纹滑套内，且通过第三限位螺母限制第三可移动限位块的位移量。

优选的，所述第三可移动限位块上装有第二压缩弹簧，且分别旋转第三限位螺母和第四限位螺母调节第二压缩弹簧的力。

(三)有益效果

本发明提供了一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该射弹机器人用弹仓自动上弹系统，每炉钢水加入的稀有金属量达到点成分控制，避免温降，加入稀有金属的整体时间缩短，解决现有的结构的单次加入弹丸量少，添加困难，操作繁琐，且容易出现卡死现象的问题，同时提高自动化水平。

(2)、该射弹机器人用弹仓自动上弹系统，提高了单次弹丸加入量，改善了自动填弹的模式，提升了自动化水平，同时简化了操作过程，弹仓填装系统自动化程度高，提高效率，节约成本。

附图说明

图1为本发明弹仓结构的等轴侧图；

图2为本发明弹仓结构的主视图；

图3为本发明弹仓结构的俯视图；

图4为本发明弹仓结构的侧视图；

图5为本发明图4中A处的局部放大图；

图6为本发明弹仓结构的主剖视图；

图7为本发明弹仓结构的俯视局部剖视图；

图8为本发明弹仓管、发射管、互锁限位器和限位器的剖视图.

图中，1.弹仓管，1.1.第一无缝钢管，1.2.第一螺纹滑套，1.3.定位杆，1.4.第二螺纹滑套，2.互锁限位器，2.1.第一限位螺母，2.2.第一可移动限位块，2.3.螺母，2.4.互锁限位连杆，2.5.销轴，2.6.第二限位螺母，2.7.第二可移动限位块，2.8.第一压缩弹簧，3.发射管，3.1.第二无缝钢管，3.2.第三螺纹滑套，4.发射仓回转支撑轴，5.限位器，5.1.第三限位螺母，5.2.第三可移动限位块，5.3.第二压缩弹簧，5.4.第四限位螺母，6.气缸，7.大直齿圆柱齿轮，8.小直齿圆柱齿轮，9.限位触发器，10.存储仓回转支撑轴，11.存储仓回转连接盘，12.限位基座，13.棘轮，14.弹仓基座，15.发射孔，A1.第一扭转弹簧，A2.第一螺纹轴，A3.第二螺纹轴，A4.第二扭转弹簧，A5.第三扭转弹簧，16.第一紧定螺钉，17.第一连接螺母，18.弹丸，19.第二紧定螺钉，20.第一轴承密封压盖，21.第一回转轴承，22.第二轴承密封压盖，23.第二回转轴承，24.第一密封毡圈，25.发射仓回转连接盘，26.第二连接螺母，27.第三紧定螺钉，28.密封毡圈，29.推力头，30.阶梯轴，31.滑动连杆，32.限位棘爪，33.动力棘爪。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明实施例提供一种技术方案：一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，包括动力执行机构、弹丸回转存储仓和弹丸回转发射仓，动力执行机构包括气缸6、滑动连杆31、棘轮13、动力棘爪33，且动力执行机构分别通过气缸6、滑动连杆31、棘轮13、动力棘爪33能够完成间歇运动；

弹丸回转存储仓包括十二根弹仓管1、互锁限位器2、大直齿圆柱齿轮7以及存储仓回转支撑轴10，且弹丸回转发射仓包括四根发射管3、限位器5、小直齿圆柱齿轮8以及发射仓回转支撑轴4；

存储仓回转支撑轴10、发射仓回转支撑轴4及气缸6均固定安装于弹仓基座14上，且大直齿圆柱齿轮7固定安装于存储仓回转支撑轴10上，十二根弹仓管1固定安装于大直齿圆柱齿轮7上，且互锁限位器2固定安装于十二根弹仓管1上，共同组成弹丸回转存储仓，限位器5固定安装于四根发射管3上，且小直齿圆柱齿轮8、棘轮13和四根发射管3均固定安装于发射仓回转支撑轴4上，共同组成弹丸回转发射仓；

发射仓回转支撑轴4分别通过第一回转轴承21、第一轴承密封压盖20和第一密封毡圈24装配在弹仓基座14上，且存储仓回转支撑轴10分别通过第二回转轴承23、第二轴承密封压盖22和第二密封毡圈28装配在弹仓基座14上，限位基座12和带有脚座的气缸6通过螺栓固定在弹仓基座14上；

十二根弹仓管1分别通过存储仓回转连接盘11、大直径圆柱齿轮7、第一连接螺母17、第一紧定螺钉16和第二紧定螺钉19安装在存储仓回转支撑轴10上；

四根发射管3分别通过发射仓回转连接盘25、第二连接螺母26及第三紧定螺钉27固定安装在发射仓回转支撑轴4上。

本发明实施例中，发射仓回转支撑轴4与小直径圆柱齿轮8和棘轮13通过平键进行安装，并在轴端加轴端挡圈。

本发明实施例中，限位触发器9、第一螺纹轴A2和第二螺纹轴A3均固定安装于限位基座12上，且第二螺纹轴A3上分别装有限位棘爪32和第二扭转弹簧A4，用于防止棘轮13反向运动，第一螺纹轴A2上装有滑动连杆31，且滑动连杆31在第一螺纹轴A2上自由的旋转，在滑动连杆31上装有两个动力棘爪33、第一扭转弹簧A1和第三扭转弹簧A5，气缸6的缸杆固定安装有推力头29，通过阶梯轴30与滑动连杆31相连，当气缸6做往复运动时，推动滑动连杆31做周期性旋转，在动力棘爪33的作用下，棘轮13作间歇性旋转。

如图8所示，本发明实施例中，弹仓管1包括第一无缝钢管1.1、第一螺纹滑套1.2、第二螺纹滑套1.4和一个定位杆1.3，共有十二根弹仓管1，且每个弹仓管1上都装有一套互锁限位器2，互锁限位器2包括第一可移动限位块2.2和第二可移动限位块2.7，且第一可移动限位块2.2和第二可移动限位块2.7分别安装在第一螺纹滑套1.2、第二螺纹滑套1.4内，通过第一限位螺母2.1和第二限位螺母2.6限制第一可移动限位块2.2和第二可移动限位块2.7的位移量，且第二可移动限位块2.7上装有第一压缩弹簧2.8，旋转第二限位螺母2.6调节第一压缩弹簧2.8的力，且互锁限位连杆2.4与分别与第一可移动限位块2.2和第二可移动限位块2.7通过两个带有轴杆的螺母2.3连接,互锁限位连杆2.4与定位杆1.4通过销轴2.5进行连接。

如图8所示，本发明实施例中，发射管3包括第二无缝钢管3.1和第三螺纹滑套3.2，共有四根发射管3，且每个发射管3上均装有限位器5，限位器5上面的第三可移动限位块5.2安装在第三螺纹滑套3.2内，且通过第三限位螺母5.1限制第三可移动限位块5.2的位移量，第三可移动限位块5.2上装有第二压缩弹簧5.3，且分别旋转第三限位螺母5.1和第四限位螺母5.4调节第二压缩弹簧5.3的力。

使用时，初始状态：将存储仓装满弹丸，在互锁限位器2的作用下，弹丸保持在弹仓管1内，此时弹仓管1内的弹体有两种状态，分别为准备状态和待装状态，准备状态弹丸在互锁限位器2的上限位点(第一可移动滑块2.2处)，待装状态弹丸在互锁限位器2的下限位点(第二可移动滑块2.7处)，发射管3内无弹丸。

运行状态：动力执行机构气缸6动作，在推力头29的作用下，推动动力棘爪33运动，使棘轮13旋转1/4圆周，同时带动发射仓回转支撑轴4旋转1/4圆周，分别通过大直齿圆柱齿轮7和小直齿圆柱齿轮8传动，传动比为i＝3，促使存储仓回转支撑轴10旋转1/12圆周，此时与发射仓对应的互锁限位器2被触发，弹丸从弹仓管1滑入发射管3内，同时限制后面的弹体滑落，当重复上述动作后，发射管3内的弹体将旋转至发射孔位置，处于待发状态。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，包括动力执行机构、弹丸回转存储仓和弹丸回转发射仓，其特征在于：所述动力执行机构包括气缸（6）、滑动连杆（31）、棘轮（13）、动力棘爪（33），且动力执行机构分别通过气缸（6）、滑动连杆（31）、棘轮（13）、动力棘爪（33）能够完成间歇运动；

所述弹丸回转存储仓包括十二根弹仓管（1）、互锁限位器（2）、大直齿圆柱齿轮（7）以及存储仓回转支撑轴（10），且弹丸回转发射仓包括四根发射管（3）、限位器（5）、小直齿圆柱齿轮（8）以及发射仓回转支撑轴（4）；

所述存储仓回转支撑轴（10）、发射仓回转支撑轴（4）及气缸（6）均固定安装于弹仓基座（14）上，且大直齿圆柱齿轮（7）固定安装于存储仓回转支撑轴（10）上，十二根所述弹仓管（1）固定安装于大直齿圆柱齿轮（7）上，且互锁限位器（2）固定安装于十二根弹仓管（1）上，共同组成弹丸回转存储仓，所述限位器（5）固定安装于四根发射管（3）上，且小直齿圆柱齿轮（8）、棘轮（13）和四根发射管（3）均固定安装于发射仓回转支撑轴（4）上，共同组成弹丸回转发射仓；

所述发射仓回转支撑轴（4）分别通过第一回转轴承（21）、第一轴承密封压盖（20）和第一密封毡圈（24）装配在弹仓基座（14）上，且存储仓回转支撑轴（10）分别通过第二回转轴承（23）、第二轴承密封压盖（22）和第二密封毡圈（28）装配在弹仓基座（14）上，限位基座（12）和带有脚座的气缸（6）通过螺栓固定在弹仓基座（14）上；

十二根所述弹仓管（1）分别通过存储仓回转连接盘（11）、大直齿圆柱齿轮（7）、第一连接螺母（17）、第一紧定螺钉（16）和第二紧定螺钉（19）安装在存储仓回转支撑轴（10）上；

四根所述发射管（3）分别通过发射仓回转连接盘（25）、第二连接螺母（26）及第三紧定螺钉（27）固定安装在发射仓回转支撑轴（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：所述发射仓回转支撑轴（4）与所述小直齿圆柱齿轮（8）和棘轮（13）通过平键进行安装，并在轴端加轴端挡圈。

3.根据权利要求1所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：限位触发器（9）、第一螺纹轴（A2）和第二螺纹轴（A3）均固定安装于限位基座（12）上，且第二螺纹轴（A3）上分别装有限位棘爪（32）和第二扭转弹簧（A4），用于防止棘轮（13）反向运动，所述第一螺纹轴（A2）上装有滑动连杆（31），且滑动连杆（31）在第一螺纹轴（A2）上自由的旋转，在所述滑动连杆（31）上装有两个动力棘爪（33）、第一扭转弹簧（A1）和第三扭转弹簧（A5）。

4.根据权利要求3所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：所述气缸（6）的缸杆固定安装有推力头（29），通过阶梯轴（30）与滑动连杆（31）相连，当气缸（6）做往复运动时，推动滑动连杆（31）做周期性旋转，在动力棘爪（33）的作用下，棘轮（13）作间歇性旋转。

5.根据权利要求1所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：所述弹仓管（1）包括第一无缝钢管（1.1）、第一螺纹滑套（1.2）、第二螺纹滑套（1.4）和一个定位杆（1.3），共有十二根弹仓管（1），且每个弹仓管（1）上都装有一套互锁限位器（2），所述互锁限位器（2）包括第一可移动限位块（2.2）和第二可移动限位块（2.7），且第一可移动限位块（2.2）和第二可移动限位块（2.7）分别安装在第一螺纹滑套（1.2）、第二螺纹滑套（1.4）内，通过第一限位螺母（2.1）和第二限位螺母（2.6）限制第一可移动限位块（2.2）和第二可移动限位块（2.7）的位移量，且第二可移动限位块（2.7）上装有第一压缩弹簧（2.8）。

6.根据权利要求5所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：旋转所述第二限位螺母（2.6）调节第一压缩弹簧（2.8）的力，且互锁限位连杆（2.4）与分别与第一可移动限位块（2.2）和第二可移动限位块（2.7）通过两个带有轴杆的螺母（2.3）连接,所述互锁限位连杆（2.4）与定位杆（1.3）通过销轴（2.5）进行连接。

7.根据权利要求1所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：所述发射管（3）包括第二无缝钢管（3.1）和第三螺纹滑套（3.2），共有四根发射管（3），且每个发射管（3）上均装有限位器（5），所述限位器（5）上面的第三可移动限位块（5.2）安装在第三螺纹滑套（3.2）内，且通过第三限位螺母（5.1）限制第三可移动限位块（5.2）的位移量。

8.根据权利要求7所述的一种射弹机器人用弹仓自动上弹系统，其特征在于：所述第三可移动限位块（5.2）上装有第二压缩弹簧（5.3），且分别旋转第三限位螺母（5.1）和第四限位螺母（5.4）调节第二压缩弹簧（5.3）的力。