兵工自动化 第35卷 式中：i为采样次序； 为采样值； 为设定的采样 最大偏差，本研究中 值设定为0012。 当连续2次采样数据差值小于 时，表明被检 弹头已进入稳定区域，本次采样数据有效。继续采 样分析，通过求有效数据平均值得弹头质量检测值。 2 系统关键技术研究 21 高速上料技术 目前枪弹生产线中普遍采用花盘供料方式，但 其节拍仅有6070发rain，且卡料频繁，该方式 难以满足转子式快速检测供料要求。本系统中采用 振动盘供料，经上料机构送入上料转子后进入检测 转子。高速上料机构如图7所示。 1，推弹凸轮；2，推弹杆；3压弹杆；4压弹凸轮；5上料转子。 图7弹头上料机构 小口径枪弹弹头在上料振动盘内自动完成竖直 排列，头部朝上，沿弹簧管进入弹头上料机构。当 主设备运行时，压弹凸轮将倒数第2发弹头固定， 在推弹凸轮作用下弹头被推入弹头上料转子的弹槽 内，完成一次弹头上料。压弹凸轮与上料转子固定 于同一转轴上，而上料转子、推弹凸轮和检测转子 间均通过齿轮传动，速比固定，当提高弹头检测转 子的转速时，对弹头上料无影响。 本弹头上料技术的上料节拍可达240发min， 满足本检测分选系统的弹头上料节拍要求。 22转子式快速检测技术 如图8所示，转子式长度检测机构包含检测转 子、凸轮、检测杆、照射块、光纤位移传感器和编 码器等组成部分。弹头经上料转子进入检测转子后 被固定在弹槽内随转子转动，同时检测杆在凸轮的 作用下旋转并向下运动，直到检测杆下端面与弹头 尖接触后压缩检测杆上部的弹簧后停止继续下压。 图8中，照射块与检测杆连接为一体，通过激 光位移传感器测量检测快竖直方向的相对位移，再 根据公式(1)测得弹头的长度。 检测转子上设计有l2弹槽，转子运转一周便可 完成12发弹头的长度检测，提高了检测效率。当弹 r 头检测节拍为240发min时，检测转子的转速为20 rmin，低转速有利于弹头在检测转子上保持中心轴 线竖直的稳定状态，同时减小照射块对弹头的冲击 作用，减小检测误差，提高长度检测精度。 1编码器；2凸轮；3激光位移传感器 4照射块；5检测杆；6检测转子。 图8转子式弹头长度检测 23螺旋转向技术 试验结果表明：弹头在动态质量检测时，弹头 姿态对检测结果有较大影响，当弹头水平且弹尖与 运动方向一致时，检测结果最符合实际质量。本系 统中弹头在质量检测的上道工序长度检测时，其姿 态为弹头尾部朝下；因此，需要将弹头尾部朝下的 姿态旋转180。调整为弹尖朝下的姿态。 本系统中弹头转向采用螺旋转向技术如图9。 弹头完成长度检测后由出弹槽挤出，此时弹头整齐 排列为弹尖向上。由于不断有检测完成的弹头进入 出弹槽，弹头就被挤压进入螺旋转向槽，弹头在其 内部水平方向运动的同时，弹头中心轴线也随螺旋 槽旋转，运动至螺旋转向槽出口时弹头竖直方向完 成180。旋转，弹头姿态调整为弹尖朝下。最后弹尖 朝下的弹头沿弧形滑管滑至系统的高精度电子计量 称的调整级皮带上，此时弹尖与皮带运动方向一致。 图9螺旋转向机构 3测试结果分析 为验证该系统的性能，笔者进行了样机制造并 进行测试。测试时将检测节拍设定为240发min。 蔓糯繁 ) 第4期 崔晓阳等：高斯光束对光电电池输出影响的实验研究 7l 3】Williams M D，Conway E JSpace laser power transmission system studiesR1Langley：NASA Research Center1981 4金星，常昊，崔晓阳激光输能无人机的概念研究J 航空学报，20 1 3，34r9)：2074-2080 f51 Mason RFeasibility of Laser Power Transmission to a HighAltitude Unmanned Aerial VehicleR1 RAND9780833051356 6】NASA Dryden Flight Research CenterLaser powered model airplaneEBOLhttp：wwwnasagov-centers drydennewsFactSheetsFS一087DFRChtm1 7】NASAPower Beaming CompetitionEBOLhttp：www nasagovomcesoctearly stage innovatiOncentennia1 C hallengesbeaming tetherindexhtm1 81 Laser MotiveVideo of the l25 hour demonstration corn20 1 01 1l 2videoof-laserpoweredquadrocopteren durance-flight 9】Laser MotiveUAV Demonstrates Utility Of Laser PowerEBOLhttp：wwwaviationweekcomArticle aspx?id=articlexmlAW一09032012_p64486128xm1 1O】乔良，杨雁南激光无线能量传输效率的实验研究J 激光技术，2014，38(5)：590-594 【l1】Luce R CSpacecraft power beaming and solar cell annealing using highenergy lasersR Naval Postgraduate School，2002 12张建德，郭春辉，于闳飞激光无线能量传输接收装 置研究J航天器工程，2015，24(1)：1317 【13】杨鹏，杨雁南激光辐照单晶硅电池转换效率的研究 J激光技术，2012。36(5)：696699 14】熊小华双透镜聚焦系统对高斯激光束的聚焦J江 compressed into 3 minutesEBOLhttp：laserm0tive 西师范大学(自然科学版)，2000，24(4)：358361 幸 中 木幸牛 木幸 牛木木宰木牛幸幸木枣木 卡幸木木幸幸木木幸奉木枣木木奉幸幸木幸 冰球珠水水 水牛 牛幸 木幸牛 车 牛 牛十 木水牛 车枣木球球牛幸水 牛幸木水牛 牛木幸 糕 麟 31长度检测 选定X型号长度为183l 1TI1TI的小口径枪弹弹 头长度标准样，先后放入l2工位检测，每个工位连 续检测3次。将检测节拍设定为240发min时的试 验结果如如图10所示。 图l0 弹头长度检测值分布 由上图可知：同一工位重复检测的最大差值不 超过O005 lllm，通过不同工位弹头长度检测的结果 差值也小于0005 mm；因此，该系统对弹头的长度 检测精度达到5x10 1TI。 32 质量检测 选定X型号质量为798 g的小口径枪弹弹头质 量标准样放入自动上料系统中，按照正常检测流程， 连续检测10次，得到的弹头质量检测结果分布规律 如图1 1所示。 82O 81 5 810 805 800 795 79O 785 7 80 次数 图11 弹头质量检测值分布 由图中可见：l0次检测同一发弹头的质量，其 检测值较多分布于798 g数值线附近，最大检测值 和最小检测值相差0006 g，故对弹头的质量检测精 度可以达到00l g。 4 结论 笔者针对目前小口径枪弹弹头生产线中弹头长 度和质量检测的精度和效率过低的问题，设计了一 种转子式弹头长度及质量在线快速检测分选系统， 并对系统进行了样机试制和关键参数测试。该系统 检测节拍可以达到240发min，弹头的在线长度检 测精度为510111，弹头的在线质量检测精度为 001 g。测试结果表明，该系统能大幅提升对小口 径枪弹弹头在线检测的效率和检测检测精度。 参考文献： 【1】余海勇，王碍，黄权一种药量在线快速检测的方法J 兵工自动化，2011，30(4)：8卜82 2】晏希，余海勇发射药的高速高精度转子式装药及药量 控制技术J】兵工自动化，2013，32(5 8284 3彭旭，孔淼，林虎成基于转子式的高速连续弹头供料 控制系统J兵工自动化，2010，29(7)：74一：77 【4】周森，郭永彩，高潮，等基于三维激光扫描的移动大 尺寸圆柱体工件长度快速检测系统【J 弗学精密工程， J 2014，22(6)：15241529 【5】裘祖荣，石照耀，李岩机械制造领域测量技术的发展 研究J机械工程学报，2010，46(14)：111 6孔淼，彭旭，晏希高速动态称重技术在小口径枪弹自 动生产中的应用J四川兵工学报，2015，36(5)： l06一l08 7罗伏隆，褚冬军模块式计量托辊在电子皮带秤的应用 研制J1衡器，2013，42(1O)：2226 8陈以振，张培培，李双如何保证动态检重称的计量精 度【J】衡器，2012，41(5)：3739 1ll量、