专利名称：弹尾全跳动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测迫击炮弹弹尾全跳动的装置，尤其是可实现迫击炮弹装
药装配自动化生产线中全弹装配完成后弹尾全跳动的自动检测。
背景技术：
在迫击炮弹装配生产过程中，当全弹装配完成后，需对弹尾定心部的全跳动误差 做出检验，以确定弹尾定心部的全跳动误差是否满足规定的公差要求，如果弹尾定心部的 全跳动误差超出规定的公差范围则将弹体作为不合格品剔除。目前公知的迫击炮弹弹尾全 跳动检测方法通常为人工将弹体下线并放到专用的弹体全跳动检测装置上进行检验。这种 检测装置通常由以下两部分构成 1.弹体支承机构。由两对滚动支承组成，分别支承弹体定心部和弹尾尾管部，使弹 体处于水平位置并能绕自己的中心轴线自由转动； 2.弹尾全跳动检测机构。由弧形检测块及导向机构、压縮弹簧和百分表等组成。 弧形检测块位于弹尾定心部正下方，在压縮弹簧作用下，弧形检测块在检测过程中始终与 弹尾定心部紧密接触，并可沿导向机构上下移动；其位移变化可通过安装在导向杆下方的 百分表读取。因此用手轻轻转动弹体时，弹尾定心部的全跳动变化量即弧形检测块的位移 变化量可由百分表显示出来并人工读取。 这种公知的弹尾全跳动检测装置具有结构简单，工作可靠等特点，多年来一直为 许多兵工系统厂家所采用。但采用此种装置检测弹尾全跳动时，弹体上下线和弹体转动均 需人工完成，完全依赖手工操作，不仅操作人员劳动强度很大，而且生产效率低，更不利于 大批量连续自动化生产的组织和实施。在科学技术日新月异飞速发展的今天，为适应现代 国防制造技术的发展需求，迫切需要对原有的旧的手工生产工艺和装备进行技术改造和革 新，以提高迫击炮弹装药装配生产线的安全生产和自动化程度，以更经济和高效的形式实 现迫击炮弹的大批量连续自动化生产。
发明内容为了克服和弥补现有弹尾全跳动检测装置需人工将弹体上下线，人工使弹体转 动，完全依赖手工操作的技术不足和缺陷，本实用新型提供一种弹尾全跳动检测装置，该装 置直接安装在弹体输送线架体上，进行全跳动检测时弹体不必下线，可由自动升降机构直 接将弹体从随行夹具上托起，由传动机构驱动弹体自动旋转，再由检测机构实现检测。从而
弥补了现有弹尾全跳动检测装置完全依赖手工操作的技术不足和缺陷。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将检测装置直接安装在弹尾全 跳动检测工位的输送线架体上，采用自动升降机构将弹体从输送线随行夹具上托起并按检 测要求的支承部位支承弹体；采用轴向定位机构和压紧机构实现弹体的轴向定位及径向压 紧，以防止检测时弹体发生轴向及径向窜动，保证测量精度；采用传动机构驱动弹体的主动 支承轮并带动弹体旋转；采用安装在自动升降机构上的检测机构完成最后弹体全跳动的检
3测。在检测装置的整个工作过程中，弹体的托起、定位、旋转和检测等所有动作均自动完成， 只有百分表上的跳动值检测结果由人工读取。 本实用新型主要由自动升降机构、传动机构、轴向定位机构、压紧机构和检测机构 等组成 1.自动升降机构 自动升降机构主要由气缸、安装板、连接角钢、导向套、导向柱、升降板、弹体定心 部支承座和弹尾尾管部支承座等组成。安装板通过连接角钢固定在输送线架体上，气缸和 导向套均安装在安装板上，弹体定心部支承座和弹尾尾管部支承座及导向柱均安装在升降 板上，气缸可驱动升降板和两个支承座经导向垂直上升，通过对弹体定心部和弹尾尾管部 的共同支承将弹体从随行夹具上托起至检验工作高度。弹体定心部支承座和弹尾尾管部支 承座上分别安装两个对称布置的支承轮支承弹体的相应部位，弹体定心部支承座上的其中 一个支承轮为主动支承轮，另一个为从动支承轮，弹尾尾管部支承座上的两个支承轮均为 从动支承轮。主动支承轮动力由传动机构经同步带传动输入，可驱动弹体旋转，同时完成弹 体的轴向定位及弹尾全跳动检测。 2.传动机构 传动机构由电机减速机、三级同步带传动、轴承座、支架体、电机减速机安装板、连 接角座等组成。电机减速机被固定在电机减速机安装板上，电机减速机安装板通过连接角 座固定在输送线架体上，轴承座通过支架体安装在自动升降机构的安装板上。轴承座和弹 体定心部支承座上均安装了传动轴，每个传动轴两端均安装了同步带轮以进行动力的逐级 传递。级同步带传动将动力由电机减速机输出轴上的一级主动同步带轮传递到轴承座上的 一级从动同步带轮和二级主动同步带轮，二级同步带传动将动力由二级主动同步带轮传递 到弹体定心部支承座上的二级从动同步带轮和三级主动同步带轮，三级同步带传动将动力 由三级主动同步带轮传递到上面的三级从动同步带轮和主动支承轮，使主动支承轮带动弹 体旋转。 在二级同步带传动中，轴承座上的二级主动同步带轮的回转中心是固定不变的， 而弹体定心部支承座上的二级从动同步带轮和三级传动同步带轮均随升降板一起做竖直 升降运动，因此二级从动同步带轮的回转中心是沿竖直方向变化的，但二级从动同步带轮 随升降板升到位或降到位时与二级主动同步带轮的中心距是相同的，即二级从动同步带轮 升降前后所对应的回转中心与二级主动同步带轮的回转中心恰好构成一个等腰三角形，因 此当升降装置升到位后，二级传动的同步带被重新张紧，且张紧程度与升降装置降到位时 相同，此时电机减速机便可经三级同步带传动将动力传给弹体定心部的主动支承轮，实现 了弹体的自动旋转。此处的设计将外形尺寸和重量相对较大的电机减速机安装在输送线架
体下方，通过同步带的逐级向上传动并充分利用等腰三角形的几何性质，成功解决了从定
点动力源到升降运动部件的动力传送问题，不仅使升降机构的结构更加紧凑，而且整机布
局更趋合理和美观。 3.轴向定位机构及压紧机构 轴向定位机构由定位轴、定位座和滚动轴承等组成。定位轴安装在定位座上，可自 由转动。当弹体被托起至检测高度并自动旋转时，弹口端面会靠紧定位轴端面并带动定位 轴以同一回转中心一起旋转，从而实现了被检测弹体的轴向定位。[0016] 压紧机构由压紧轮、压紧轴、压紧弹簧和调节螺钉等组成。压紧轮安装在压紧轴 上，压紧轴可沿导向槽上下滑动，并始终受到压紧弹簧力的作用。调节螺钉可调节压紧弹簧 的压紧力。当弹体被托起至检测高度并自动旋转时，会通过压紧轮和压紧轴使压紧弹簧受 到压縮，依靠弹簧的反作用力使压紧轮可靠压紧弹体定心部并随弹体一起以相同的线速度 旋转，从而增加了被检测弹体旋转的稳定性，大大减小了测量误差。 轴向定位机构和压紧机构均安装在固定支架上，固定支架安装在输送线架体上。 4.检测机构 检测机构通过连接支架固定在升降板上，主要由由弧形检测块、导向杆、导向套、 弹簧、导向套座、百分表表头、表头夹座、连接支架等组成。弧形检测块与导向杆联接为一 体，导向杆可沿导向套上下移动。导向套破固定在导向套座上。弹簧位于弧形检测块与导
向座之间并保持一定的预紧力，以保证弧形检测块受到压縮时能产生一定的接触压力。导 向杆下端面与百分表表头的测量触头和接触。百分表表头安装在表头夹座上，表头夹座与 导向套座均安装在连接支架上，连接支架通过弹尾尾管部支承座安装在升降板上，因此检 测机构可随升降板一起升降。 当升降机构的4个支承轮将弹体从随行夹具上托起时，弧形检测块受弹簧压縮反 力的作用，使其检测弧面与弹尾定心部开始保持紧密接触。当弹体继续上升至工作高度开 始旋转并完成定位后，尽管弹尾定心部的径向跳动值随时发生变化，但依靠弹簧的压縮反 力，弧形检测块的检测弧面与弹尾定心部始终保持紧密接触，确保了检测结果的准确性和
可靠性。 本实用新型的有益效果是，进行弹尾全跳动检测时弹体不必下线，可直接在弹体 输送线上的检测工位进行。在整个工作过程中，弹体的托起、轴向及径向定位、旋转和检测 等所有动作均自动完成，只有百分表上的跳动值检测结果由人工读取，从而提高了迫击炮 弹装配生产的安全和自动化程度，不仅大大减轻了操作人员的劳动强度，而且提高了劳动 生产率，为迫击炮弹大批量连续自动化生产的顺利组织和实施提供了必要的条件。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一个具体实施例的整体结构布局关系图。 图2是图1的右视图。 图3是图1的俯视图。 图4是图1的A—A剖视图。 图5是图1的B—B剖视图。 图6是图2的C一C剖视图。 图7是图2的D—D剖视图。 图8是图1的I1局部放大视图。 图9是图1的12局部放大视图。 图中1. 一级主动同步带轮，2.电机减速机，3.电机减速机安装板，4.连接角座， 5.气缸，6.导向套，7.安装板，8.导向柱，9.升降板，IO.连接角钢，ll. 二级从动同步带轮， 12.弹体定心部支承座，13.随行夹具，14.固定支架，15.定位座，16.定位轴，17.主动支承轮，IS.压紧轴，19.压紧弹簧，20.调节螺钉，21.压紧轮，22.三级从动同步带轮，23.三 级主动同步带轮，24.弹尾尾管部支承轮，25.弹尾尾管部支承座，26.连接支架，27.弧形 检测块，28.导向杆，29.弹簧，30.导向套，31.导向套座，32.表头夹座，33.百分表表头， 34.输送线架体，35.支架体，36.轴承座，37. 二级主动同步带轮，38.从动支承轮，39.弹 体，40. —级从动同步带轮。
具体实施方式在图l所示实施例中，整个装置主要由自动升降机构、传动机构、轴向定位机构、 压紧机构和检测机构等组成 1.自动升降机构 自动升降机构主要由气缸(5)、安装板(7)、连接角钢(10)、导向套(6)、导向柱 (8)、升降板(9)、弹体定心部支承座(12)和弹尾尾管部支承座(25)组成。安装板(7)通过 连接角钢(10)固定在输送线架体(34)上，气缸(5)和导向套(6)均安装在安装板(7)上， 弹体定心部支承座(12)和弹尾尾管部支承座(25)及导向柱(8)均安装在升降板(9)上，气 缸(5)可驱动升降板(9)和两个支承座(12)和(25)经导向垂直上升，通过对弹体定心部 和弹尾尾管部的共同支承将弹体(39)从随行夹具(13)上托起至检验工作高度。弹体定心 部支承座(12)和弹尾尾管部支承座(25)上分别安装两个对称布置的支承轮支承弹体(39) 的相应部位，弹体定心部支承座(12)上的其中一个支承轮为主动支承轮(17)，另一个为从 动支承轮(38)，弹尾尾管部支承座上的两个支承轮(24)均为从动轮。主动支承轮(17)的 动力由传动机构经同步带传动输入，可驱动弹体(39)旋转，同时完成弹体(39)的轴向定位 及弹尾全跳动检测。 2.传动机构 电机减速机(2)被固定在电机减速机安装板(3)上，电机减速机安装板(3)通过 连接角座(4)固定在输送线架体(34)上。电机减速机(2)经三级同步带传动，将动力传递 给主动支承轮(17)，使主动支承轮(17)带动弹体(39)旋转。传动机构的具体传动方式见 图2。 3.轴向定位机构及压紧机构 轴向定位机构和压紧机构均安装在固定支架(14)上，固定支架(14)安装在输送 线架体(34)上。 轴向定位机构由定位轴(16)、定位座(15)和滚动轴承等组成。定位轴(16)安装 在定位座(15)上，可自由转动。当弹体(39)被托起至检测高度并自动旋转时，弹口端面会 靠紧定位轴(16)端面并带动定位轴(16)以同一回转中心一起旋转，从而实现了被检测弹 体(39)的轴向定位。 压紧机构由压紧轮(21)、压紧轴(18)、压紧弹簧(19)和调节螺钉(20)等组成。压 紧轮(21)安装在压紧轴(18)上，压紧轴(18)可沿导向槽上下滑动，并始终受到压紧弹簧 力的作用。可用调节螺钉(20)调节压紧弹簧(19)的压紧力。当弹体(39)被托起至检测 高度并自动旋转时，会通过压紧轮(21)和压紧轴(18)使压紧弹簧(19)受到压縮，依靠压 紧弹簧(19)的反作用力使压紧轮(21)可靠压紧弹体定心部并随弹体(39) —起以相同的 线速度旋转，从而增加了被检测弹体旋转的稳定性，大大减小了测量误差。[0042] 4.检测机构 检测机构通过连接支架(26)固定在升降板(9)上，主要由由弧形检测块(27)、导 向杆(28)、导向套(30)、弹簧(29)、导向套座(31)、百分表表头(33)、表头夹座(32)、连接 支架(26)等组成。弧形检测块(27)与导向杆(28)联接为一体，导向杆(28)可沿导向套 (30)上下移动。导向套(30)被固定在导向套座(31)上。弹簧(29)位于弧形检测块(27) 与导向套(30)之间并保持一定的预紧力，以保证弧形检测块(27)受到压縮时能产生一定 的接触压力。导向杆(28)下端面与百分表表头(33)的测量触头相接触。百分表表头(33) 安装在表头夹座(32)上，表头夹座(32)与导向套座(31)均安装在连接支架(26)上，连接 支架(26)通过弹尾尾管部支承座(25)安装在升降板(9)上，因此检测机构可随升降板(9) 一起升降。 当升降机构的4个支承轮(17) 、 (38)及(24)将弹体(39)从随行夹具(13)上托 起时，弧形检测块(27)受弹簧(29)压縮反力的作用，使其检测弧面与弹尾定心部开始保持 紧密接触。当弹体继续上升至工作高度开始旋转并完成定位后，尽管弹尾定心部的径向跳 动值随时发生变化，但依靠弹簧(29)的压縮反力，弧形检测块(27)的检测弧面与弹尾定心 部始终保持紧密接触，确保了检测结果的准确性和可靠性。 在图1、图2、图3及图6中，传动机构由电机减速机(2)、三级同步带传动、轴承座 (36)、支架体(35)、电机减速机安装板(3)、连接角座(4)等组成。电机减速机(2)破固定 在电机减速机安装板(3)上，电机减速机安装板(3)通过连接角座(4)固定在输送线架体 (34)上，轴承座(36)通过支架体(35)安装在自动升降机构的安装板(7)上。轴承座(36) 和弹体定心部支承座(12)上均安装了传动轴，每个传动轴两端均安装了同步带轮以进行 动力的逐级传递。 一级同步带传动将动力由电机减速机(2)输出轴上的一级主动同步带轮 (1)传递到轴承座(36)上的一级从动同步带轮(40)和二级主动同步带轮(37)，二级同步 带传动将动力由二级主动同步带轮(37)传递到弹体定心部支承座(12)上的二级从动同步 带轮(11)和三级主动同步带轮(23)，三级同步带传动将动力由三级主动同步带轮(23)传 递到上面的三级从动同步带轮(22)和主动支承轮(17)，使主动支承轮(17)带动弹体(39) 旋转。 在二级同步带传动中，轴承座(36)上的二级主动同步带轮(37)的回转中心是固 定不变的，而弹体定心部支承座(12)上的二级从动同步带轮(11)和三级传动同步带轮 (23) 、(22)均随升降板(9) 一起做竖直升降运动，因此二级从动同步带轮(11)的回转中心 是沿竖直方向变化的，但二级从动同步带轮(11)随升降板(9)升到位或降到位时与二级主 动同步带轮(37)的中心距是相同的，即二级从动同步带轮(11)升降前后所对应的回转中 心与二级主动同步带轮(37)的回转中心恰好构成一个等腰三角形，因此当升降装置升到 位后，二级传动的同步带被重新张紧，且张紧程度与升降装置降到位时相同，此时电机碱速 机(2)便可经三级同步带传动将动力传给弹体定心部的主动支承轮(17)，实现了弹体(39) 的自动旋转。此种设计方法将外形尺寸和重量相对较大的电机减速机(2)安装在输送线架 体(34)下方，通过同步带的逐级向上传动并充分利用等腰三角形的几何性质，成功解决了 从定点动力源到升降运动部件的动力传送问题，不仅使升降机构的结构更加紧凑，而且使 整机布局更趋合理和美观。 该具体实施例的工作过程如下[0048] 当弹尾装配完成后，弹体(39)被步进式输送线的随行夹具(13)输送至弹尾全跳 动检测工位，此时弹尾全跳动检测装置开始工作。首先由气缸(5)驱动升降机构及与之连 接的检测机构一起上升，由升降机构的4个支承轮(17) 、 (38)及(24)支承弹体(39)相应部 位并将弹体(39)从随行夹具(13)上托起，此时弧形检测块(27)受弹簧(29)压縮反力的作 用，使其检测弧面与弹尾定心部紧密接触；当弹体(39)继续被托起上升至工作高度时，二 级传动同步带被重新张紧，此时电机减速机(2)经三级同步带传动将动力传给弹体定心部 的主动支承轮(17)并带动弹体(39)旋转；弹体(39)在旋转过程中，弹口端面逐渐靠紧弹 体轴向定位装置的定位轴(16)端面，使定位轴(16)随之一起旋转，实现弹体(39)的轴向 定位；并依靠压紧弹簧(19)的反作用力使压紧轮(21)可靠压紧弹体定心部并随弹体(39) 一起旋转；在完成弹体(39)的轴向定位和径向压紧后，弹体(39)每旋转一周，弹尾全跳动 (弹尾定心部径向跳动量的最大值与最小值之差)即弧形检测块(27)和导向杆(28)的最 大位移量即可由百分表表头(33)测量并读出。如果弹尾全跳动值符合公差要求，则升降装 置下降，将弹体放回随行夹具(13)上；当升降装置下降到位后，弧形检测块(27)亦与弹尾 定心部完全脱离并复位，再由步进式输送线的随行夹具(13)将弹体(39)输送至下一装配 工位，至此完成一个工作循环。 如果弹尾全跳动值不符合公差要求，则按下暂停按钮，由人工将弹体(39)下线； 按下复位按钮后，升降装置下降到位，步进式输送线继续步进一个工位，将前一工位弹体输 送至弹尾全跳动检测工位，至此完成一个工作循环。
权利要求一种弹尾全跳动检测装置，由两对滚动支承轮分别支承弹体定心部和弹尾尾管部，使弹体处于水平位置，当弹体转动时弧形检测块在压缩弹簧作用下始终与弹尾定心部紧密接触，根据弧形检测块竖直方向的位移变化量确定弹尾全跳动的范围，其特征是将弹尾全跳动检测装置直接安装在输送线架体上，采用自动升降机构将弹体从输送线随行夹具上托起并按检测要求的支承部位支承弹体；采用传动机构驱动弹体的主动支承轮并带动弹体旋转；采用轴向定位机构和压紧机构实现弹体的轴向定位及径向压紧；采用安装在自动升降机构上的检测机构完成弹体全跳动的检测。
2. 根据权利要求1所述的弹尾全跳动检测装置，其特征是两对滚动支承轮分别对称 安装在弹体定心部支承座和弹尾尾管部支承座上，两支承座均安装在升降板上，由气缸驱 动升降板和两个支承座经导向垂直上升，通过两对滚动支承轮对弹体定心部和弹尾尾管部 的共同支承将弹体从随行夹具上托起至工作高度并保持水平；弹体定心部支承座上的一个 支承轮为主动支承轮，其余三个均为从动支承轮；主动支承轮的动力由传动机构经同步带 传动输入，可驱动弹体旋转，并完成弹体的轴向定位。
3. 根据权利要求1所述的弹尾全跳动检测装置，其特征是电机减速机通过三级同步 带逐级传动，将动力传给弹体的主动支承轮；在二级同步带传动中，充分利用等腰三角形的 几何性质，使二级主动同步带轮的回转中心固定不变，二级从动同步带轮随升降板升到位 或降到位时与二级主动同步带轮的中心距相同，即二级从动同步带轮升降前后所对应的回 转中心与二级主动同步带轮的回转中心恰好构成一个等腰三角形，因此当升降装置升到位 后，二级传动的同步带被重新张紧，且张紧程度与升降装置降到位时相同，此时电机减速机 便可经三级同步带传动将动力传给弹体定心部的主动支承轮，使弹体自动旋转。
4. 根据权利要求1所述的弹尾全跳动检测装置，其特征是当弹体在工作高度自动旋 转时，弹口端面会逐渐靠紧定位轴端面并带动定位轴以同一回转中心一起旋转，同时压紧 轮在弹簧压力作用下可靠压紧弹体定心部并随弹体一起以相同的线速度旋转。
5. 根据权利要求1所述的弹尾全跳动检测装置，其特征是检测机构通过连接支架固 定在升降机构的升降板上，可随升降板一起升降；当升降板上升，由两对滚动支承轮将弹体 从随行夹具上水平托起时，在压縮弹簧作用下，与升降板一起上升的弧形检测块的检测弧 面与被检测弹体的弹尾定心部开始保持紧密接触；在升至工作高度并完成弹体轴向定位及 压紧检测后开始检测工作；弧形检测块与导向杆联接为一体，可沿导向套上下移动，导向杆 下端面与百分表表头的测量触头相接触，因此弹体每旋转一周，弧形检测块的最大位移变 化量即弹尾定心部的跳动值便可由百分表表头读出。
专利摘要一种能自动检测迫击炮弹弹尾定心部全跳动公差的弹尾全跳动检测装置，应用于迫击炮弹装配自动化生产线中。可克服和弥补现有弹尾全跳动检测装置完全依赖手工操作的技术不足和缺陷。该装置直接安装在输送线架体上，采用自动升降机构将弹体从输送线随行夹具上托起并按检测要求的支承部位支承弹体；采用轴向定位机构和压紧机构实现弹体的轴向定位及径向压紧，以防止检测的弹体发生轴向及径向窜动，保证测量精度；采用传动机构驱动弹体的主动支承轮并带动弹体旋转；采用安装在自动升降机构上的检测机构完成弹体全跳动的检测。在检测装置的整个工作过程中，弹体的托起、定位、旋转和检测等所有动作均自动完成，只有百分表上的跳动值检测结果由人工读取。
文档编号G01B5/00GK201527246SQ20092009467
公开日2010年7月14日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者刘劲松, 吴庆堂, 康战, 张广平, 王大森, 聂凤明, 胡宝共, 闫晓丽 申请人:长春设备工艺研究所