CN112278687B - 一种炮弹立体仓储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种炮弹立体仓储装置，包括用于存储炮弹的炮弹仓储筒组件以及用以取出或存入炮弹的堆垛机；其中，炮弹仓储筒组件包括底座，底座中部设有阶梯孔，阶梯孔上设有储弹库，阶梯孔内安装有用于控制储弹库旋转的旋转组件，储弹库的两侧对称设有保护罩，保护罩的底部设有用于驱动保护罩将储弹库罩起或露出的平移机构；堆垛机包括立柱、固定设置在立柱上的竖直移动机构、与竖直移动机构垂直连接的水平移动机构以及固定在水平移动机构上的机械手。本发明采用多层存储，提高空间利用率；炮弹抓存取自动化，减轻劳动强度；采用双机械手抓取炮弹，提高抓取的可靠性；采用保护罩对仓储炮弹进行保护，减少外界环境对炮弹的腐蚀。

Description

一种炮弹立体仓储装置
技术领域
本发明涉及圆柱形物体立体仓储装置，尤其涉及一种炮弹柱坐标式立体仓储装置。
背景技术
军舰空间寸土寸金，因而优化炮弹存储装置的体积，合理布置炮弹仓储单元，优化机械结构等对提高军舰整体战斗力有着重要意义。现在使用的炮弹仓储装置基本都为一层，只能存储一层炮弹，对空间的使用率低；且炮弹的抓存取均需要通过人工操作，劳动强度大，实际操作的效率较低。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种多层存储且抓存取自动化的炮弹立体仓储装置。
技术方案：本发明的一种炮弹立体仓储装置，包括用于存储炮弹的炮弹仓储筒组件以及设于炮弹仓储筒组件一侧的用以取出或存入炮弹的堆垛机；其中，所述的炮弹仓储筒组件包括底座，所述底座中部设有阶梯孔，所述阶梯孔上设有储弹库，所述阶梯孔内安装有用于控制储弹库旋转的旋转组件，所述储弹库的两侧对称设有保护罩，所述保护罩的底部设有用于驱动保护罩将储弹库罩起或露出的平移机构；所述的堆垛机包括立柱、固定设置在立柱上的竖直移动机构、与竖直移动机构垂直连接的水平移动机构以及固定在水平移动机构上的机械手。
为了实现储弹库的自由旋转进而方便存取弹药，所述的旋转组件包括回转轴承和四号电机；所述储弹库的底面安装在回转轴承上，所述回转轴承安装在阶梯孔内，回转轴承的内圈加工有内齿轮；阶梯孔的底部设有电机安装板，所述的四号电机通过电机安装板安装在阶梯孔中，四号电机的输出轴安装有外齿轮，所述的外齿轮与回转轴承内圈上的内齿轮相啮合；所述四号电机转动时，带动所述回转轴承的内圈转动，从而带动所述储弹库转动。
为了实现对储弹库内部储存的炮弹进行保护，通过设置平移组件进而实现保护罩的自由开合，所述的平移组件包括光杠、丝杠、三号电机和平板；所述光杠设置两组，固定安装在底座上；所述丝杠设有两组，位于两组光杠之间并对称设置在阶梯孔的两侧；所述三号电机设有两组，分别安装在底座中间的两端，所述三号电机的输出轴与丝杠通过联轴器相连接；所述的平板通过直线轴承安装在光杠上，并与丝杠上的螺母连接；所述的保护罩固定安装在平板上；所述三号电机转动时，通过丝杠带动平板以及安装在其上的保护罩沿所述光杠移动，将所述储弹库罩起或露出。
进一步地，所述储弹库由下至上包括依次设置的下层库、中层库和上层库；所述的下层库、中层库和上层库内分别设置有多组沿周向布置的用于存放炮弹的弹位，优选的，所述的弹位设置有9个，采用多层存储，进一步提高空间利用率。
进一步地，为了实现炮弹的自动化存取，在堆垛机上分别设置竖直移动机构和水平移动机构，来实现机械手的移动。所述的竖直移动机构包括垂直丝杠、垂直驱动板、第一法兰螺母、垂直导向杆、二号电机和垂直导向杆固定座；所述的垂直丝杠的两端通过轴承与立柱的上下端面连接；所述垂直导向杆通过垂直导向杆固定座与垂直丝杠平行地安装在立柱的上端面和下端面之间；所述的垂直驱动板通过直线轴承安装在垂直导向杆上，并与所述垂直丝杠相配合安装的法兰螺母相固连；所述二号电机安装在所述立柱的下部，二号电机的输出轴通过联轴器与垂直丝杠传动连接，所述二号电机转动时，通过垂直丝杠带动垂直驱动板沿所述垂直导向杆上下移动；所述的水平移动机构包括水平丝杠、水平驱动板、第二法兰螺母、水平导向杆、一号电机和水平导向杆固定座；所述水平丝杠通过滚动轴承安装在垂直驱动板上；所述水平导向杆通过水平导向杆固定座与水平丝杠平行地安装在垂直驱动板上；所述水平驱动板通过直线轴承安装在水平导向杆上，与水平丝杠上安装的第二法兰螺母相固连；所述一号电机安装在垂直驱动板的一端，一号电机的输出轴通过联轴器与水平丝杠传动连接；所述机械手安装在水平驱动板的顶面；所述一号电机转动时，通过水平丝杠带动所述水平驱动板沿水平导向杆水平移动。
进一步地，所述的机械手包括本体以及安装在本体上的炮***持机构；所述的本体为开口结构，所述的炮***持机构设置两组，分别安装在本体开口端的上下两层处；所述炮***持机构包括双轴气缸、驱动板、连杆和半圆形手指；所述的双轴气缸固定安装在本体的表面，所述的半圆形手指通过突轴与本体的前端铰接；所述驱动板安装在双轴气缸的活塞杆末端，所述连杆的一端与驱动板铰接，另一端与半圆形手指在突轴处相铰接。
有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著优点：本发明采用多层存储，提高空间利用率；炮弹抓存取自动化，减轻劳动强度，提高效率；采用双机械手抓取炮弹，提高抓取的可靠性；采用保护罩对仓储炮弹进行保护，减少了外界环境对炮弹的腐蚀。
附图说明
图1为本发明炮弹柱坐标式立体仓储装置示意图；
图2为本发明堆垛机结构示意图；
图3为本发明堆垛机的主视图；
图4为本发明堆垛机的左视图；
图5为本发明机械手结构示意图；
图6为本发明炮弹仓储筒组件结构示意图；
图7为本发明回转轴承安装示意图；
图8为本发明储弹库结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参见图1所示的炮弹立体仓储装置，包括用以将炮弹3取出或存入的堆垛机1和用于存储炮弹3的炮弹仓储筒组件2，堆垛机1位于和炮弹仓储筒组件2一侧的中间位置。
参见图2-4所示，堆垛机1包括立柱102、垂直丝杠103、垂直驱动板104、第一法兰螺母105、垂直导向杆固定座106、垂直导向杆107、机械手108、一号电机109、水平导向杆110、二号电机111、水平丝杠112、水平驱动板113、第二法兰螺母114、水平导向杆固定座115；垂直丝杠103一端通过滚动轴承，另一端通过推力轴承101垂直地安装在立柱102的上端面和下端面之间，两根垂直导向杆107通过垂直导向杆固定座106与垂直丝杠103平行地安装在立柱102的上端面和下端面之间，垂直驱动板104通过直线轴承安装在两根垂直导向杆107上，同时与垂直丝杠103相配合安装的第一法兰螺母105的法兰端相固连，二号电机111通过电机安装支架安装在立柱102的下部，二号电机111的输出轴通过联轴器与垂直丝杠103相传动连接，当二号电机111转动时，通过丝杠螺母机构带动垂直驱动板104沿垂直导向杆107上下移动。水平丝杠112通过滚动轴承安装在垂直驱动板104上，两根水平导向杆110通过水平导向杆固定座115与水平丝杠112平行地安装在垂直驱动板104上，水平驱动板113通过直线轴承安装在两根水平导向杆110上，同时与水平丝杠112相配合安装的第二法兰螺母114的法兰端相固连，一号电机109安装在垂直驱动板104的一端，一号电机109减速器的输出轴通过联轴器与水平丝杠112相传动连接，当一号电机109转动时，通过丝杠螺母机构带动水平驱动板113沿水平导向杆110水平移动。
如图5所示，机械手108安装在水平驱动板113的顶面，机械手1085包括本体1081、炮***持机构，本体1081为开口形，上下两层分别安装一套炮***持机构，每套炮***持机构包括双轴气缸1082、驱动板1083、连杆1084、半圆形手指1085，两只半圆形手指1085与本体1081的前端突轴1086相铰接，驱动板1083安装在双轴气缸1082的活塞杆末端，两只连杆1084的一端与驱动板1083相铰接，两只连杆108的另一端分别与两只半圆形手指1085在突轴1086处相铰接，当双轴气缸1082的活塞杆伸缩带动两只半圆形手指1085闭合或张开，从而实现对炮弹的夹紧或松开。
如图6和图7所示，炮弹仓储筒组件包括光杠201、回转轴承202、平板203、底座204、三号电机205、保护罩206、储弹库207、丝杠208、外齿轮209、电机安装板210、四号电机211、阶梯孔212。底座204的中间位置加工有阶梯孔212，回转轴承202的外圈固定在底座204的阶梯孔212中，回转轴承202的内圈加工有内齿轮，四号电机211通过电机安装板210安装在底座204的阶梯孔中，四号电机211输出轴上安装有外齿轮209，外齿轮209与回转轴承202的内圈上的内齿轮相啮合，储弹库207的底面安装在回转轴承202的内圈上，当四号电机211转动时，带动回转轴承202的内圈转动，从而带动储弹库207的转动。两根光杠201分别通过光杠支撑座安装在底座204的顶面上，两根丝杠208分别通过带座轴承安装在底座204阶梯孔的两侧，每根丝杠208配合有一只螺母，形成左右两套丝杠螺母机构，两台三号电机205分别通过L型支撑板安装在底座204中间的两端，两台三号电机205的输出轴分别与丝杠208通过联轴器相连接，两块平板203分别通过直线轴承安装在两根光杠201上，并分别与丝杠相配合的螺母相连接，两块保护罩206对称地安装在两块平板203上，当三号电机205转动时，通过丝杠螺母机构带动平板203以及安装在其上的保护罩206沿光杠201移动，实现将储弹库207罩起或将储弹库207露出。如图8所示，储弹库207包括下层库2071、中层库2072和上层库2073，下层库2071、中层库2072和上层库2073分别包括九个弹位2074，沿周向均匀分布，用于存放炮弹3。
当需要取出炮弹时，先启动三号电机205，将储弹库207的保护罩206打开；接着启动四号电机211，带动储弹库207旋转，直至待取出的炮弹3正对准堆垛机2的机械手108方向；接着启动二号电机111，带动机械手108垂直运动，直至机械手108到达与待取出的炮弹3的高度；接着启动一号电机109，带动机械手108水平运动，直至机械手108的手指1085***待取出的炮弹3；然后双轴气缸1082动作，机械手108抓紧待取出的炮弹3；接着再次启动二号电机111，再次带动机械手108垂直运动，使其提高到一定高度；接着再次启动一号电机109，带动机械手108水平运动，机械手108将炮弹3从储弹库207取出；接着启动二号电机111，带动机械手108垂直运动，机械手108带动炮弹3下移至地面；然后双轴气缸1082动作，机械手108松开待取出的炮弹3，完成取炮弹3。
当需要存储炮弹时，先启动三号电机205，将储弹库207的保护罩206打开；接着启动四号电机211，带到储弹库207旋转，直至储弹库3的空弹位正对准堆垛机2的机械手108方向；接着启动二号电机111，带动机械手108垂直运动，直至机械手108到达待存储炮弹3的位置；接着启动一号电机109，带动机械手108水平运动，直至机械手108的手指1085***待取出的炮弹3；接着双轴气缸1082动作，机械手108抓紧待取出的炮弹3；接着再次启动二号电机111，再次带动机械手108垂直运动，提升到储弹库207的空弹位高度；接着再次启动一号电机109，带动机械手108水平运动，机械手108将炮弹3送入储弹库207的空弹位中；最后双轴气缸1082动作，机械手108松开待取出的炮弹3，完成存炮弹3。

Claims (3)

1.一种炮弹立体仓储装置，其特征在于：包括用于存储炮弹(3)的炮弹仓储筒组件(2)以及设于炮弹仓储筒组件(2)一侧的用以取出或存入炮弹(3)的堆垛机(1)；其中，所述的炮弹仓储筒组件(2)包括底座(204)，所述底座(204)中部设有阶梯孔(212)，所述阶梯孔(212)上设有储弹库(207)，所述阶梯孔(212)内安装有用于控制储弹库(207)旋转的旋转组件，所述储弹库(207)的两侧对称设有保护罩(206)，所述保护罩(206)的底部设有用于驱动保护罩(206)将储弹库(207)罩起或露出的平移机构；所述的堆垛机(1)包括立柱(102)、固定设置在立柱(102)上的竖直移动机构、与竖直移动机构垂直连接的水平移动机构以及固定在水平移动机构上的机械手(108)；所述的旋转组件包括回转轴承(202)和四号电机(211)；所述储弹库(207)的底面安装在回转轴承(202)上，所述回转轴承(202)安装在阶梯孔(212)内，回转轴承(202)的内圈加工有内齿轮；阶梯孔(212)的底部设有电机安装板(210)，所述的四号电机(211)通过电机安装板(210)安装在阶梯孔(212)中，四号电机(211)的输出轴安装有外齿轮(209)，所述的外齿轮(209)与回转轴承(202)内圈上的内齿轮相啮合；所述四号电机(211)转动时，带动所述回转轴承(202)的内圈转动，从而带动所述储弹库(207)转动；平移组件包括光杠(201)、丝杠(208)、三号电机(205)和平板(203)；所述光杠(201)设置两组，固定安装在底座(204)上；所述丝杠(208)设有两组，位于两组光杠(201)之间并对称设置在阶梯孔(212)的两侧；所述三号电机(205)设有两组，分别安装在底座(204)中间的两端，所述三号电机(205)的输出轴与丝杠(208)通过联轴器相连接；所述的平板(203)通过直线轴承安装在光杠(201)上，并与丝杠(208)上的螺母连接；所述的保护罩(206)固定安装在平板(203)上；所述三号电机(205)转动时，通过丝杠(208)带动平板(203)以及安装在其上的保护罩(206)沿所述光杠(201)移动，将所述储弹库(207)罩起或露出；所述储弹库(207)由下至上包括依次设置的下层库(2071)、中层库(2072)和上层库(2073)；所述的下层库(2071)、中层库(2072)和上层库(2073)内分别设置有多组沿周向布置的用于存放炮弹(3)的弹位(2074)；
所述的机械手(108)包括本体(1081)以及安装在本体(1081)上的炮***持机构；所述炮***持机构包括双轴气缸(1082)、驱动板(1083)、连杆(1084)和半圆形手指(1085)；所述的双轴气缸(1082)固定安装在本体(1081)的表面，所述的半圆形手指(1085)通过突轴(1086)与本体(1081)的前端铰接；所述驱动板(1083)安装在双轴气缸(1082)的活塞杆末端，所述连杆(1084)的一端与驱动板(1083)铰接，另一端与半圆形手指(1085)在突轴(1086)处相铰接；所述的本体(1081)为开口结构，所述的炮***持机构设置两组，分别安装在本体开口端的上下两层处。
2.根据权利要求1所述的炮弹立体仓储装置，其特征在于：所述的竖直移动机构包括垂直丝杠(103)、垂直驱动板(104)、第一法兰螺母(105)、垂直导向杆(107)、二号电机(111)和垂直导向杆固定座(106)；所述的垂直丝杠(103)的两端通过轴承与立柱(102)的上下端面连接；所述垂直导向杆(107)通过垂直导向杆固定座(106)与垂直丝杠(103)平行地安装在立柱(102)的上端面和下端面之间；所述的垂直驱动板(104)通过直线轴承安装在垂直导向杆(107)上，并与所述垂直丝杠(103)相配合安装的第一法兰螺母(105)相固连；所述二号电机(111)安装在所述立柱(102)的下部，二号电机(111)的输出轴通过联轴器与垂直丝杠(103)传动连接，所述二号电机(111)转动时，通过垂直丝杠(103)带动垂直驱动板(104)沿所述垂直导向杆(107)上下移动。
3.根据权利要求1所述的炮弹立体仓储装置，其特征在于：所述的移动机构包括水平丝杠(112)、水平驱动板(113)、第二法兰螺母(114)、水平导向杆(110)、一号电机(109)和水平导向杆固定座(115)；所述水平丝杠(112)通过滚动轴承安装在垂直驱动板(104)上；所述水平导向杆(110)通过水平导向杆固定座(115)与水平丝杠(112)平行地安装在垂直驱动板(104)上；所述水平驱动板(113)通过直线轴承安装在水平导向杆(110)上，与水平丝杠(112)上安装的第二法兰螺母(114)相固连；所述一号电机(109)安装在垂直驱动板(104)的一端，一号电机(109)的输出轴通过联轴器与水平丝杠(112)传动连接；所述机械手(108)安装在水平驱动板(113)的顶面；所述一号电机(109)转动时，通过水平丝杠(112)带动所述水平驱动板(113)沿水平导向杆(110)水平移动。
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