一种电磁发射器动子自动装填装置及控制方法

本发明属于电磁发射器，具体涉及一种电磁发射器动子自动装填装置及控制方法。

背景技术：

1、电磁发射器是一种利用电磁能发射动子的装置。相比于火药发射器，其不受火药质量限制，发射能量可控，在相同动子口径下，电磁发射器发射出的动子能量远高于火药发射器。电磁发射器现在多用于武器装备和运载设备中，随着电磁技术的发展，其将拥有更为广泛的应用场景和开发价值。

2、火药发射器动子击发过程普遍分为两个步骤，包括首发装填和连续击发。动子通过首发装填入膛后，随之通过底火击发，动子出膛，抛壳让位，动子入膛的循环往复过程实现连续击发。电磁发射器的动子类型为无底火动子，无法采用首发装填后的连续击发形式，但同时每次击发时将子弹送到预定击发位置。电磁发射器的供给动子方式从单次手动装填发展至连续自动装填，进一步增强装填安全性和装填效率。

3、但现有的电磁发射器仍然存在以下缺陷：

4、(1)电磁发射器在发射动子时，会产生融化金属喷射、高压大电流等对人身安全造成危害的因素，所以自动化装填可有效隔绝操作人员与电磁发射器的直接接触，避免电磁发射器误触发对人身造成的危害。

5、(2)现有的电磁发射器动子装填装置，多采用基于往复作动机构进行动子装填，其过于依赖机构设计，在供给系统控制方面一般基于io控制量，灵活较低。现有动子装填机构普遍存在动子供给行程固定、机构形式复杂等问题，

6、(3)现有的电磁发射器动子装填装置，多基于构型，不涉及装填控制器，没有体系化描述装填装置的基本组成，存在模块化度低、定型时间长、通用化程度低等问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了改善现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑、操作简单、自动化程度高、灵活性高的电磁发射器动子自动装填装置及控制方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种电磁发射器动子自动装填装置，包括：作动器、弹匣部件和转接座；

4、所述作动器和弹匣部件并排设置在转接座上；所述作动器包括直线驱动模组、缓冲部件和导向杆，所述弹匣部件中装载有动子，所述转接座端部设有用于连接电磁发射器的连接板，当连接板与电磁发射器连接固定后，所述导向杆、动子和电磁发射器的发射膛三者共轴；

5、所述直线驱动模组的驱动组件与控制器进行电信号连接，所述导向杆设置在直线驱动模组上，且导向杆的尾端与缓冲部件连接，导向杆的前端朝向弹匣部件；在控制器的控制下，直线驱动模组带动导向杆进行往复直线运动，以推动动子自动装填至电磁发射器的发射膛内。

6、作为本发明的进一步改进，所述直线驱动模组包括：驱动组件、折返传动件、直线滑台、导杆座、支撑座和基座；

7、所述折返传动件设置在转接座的端部，并与连接板相对；所述支撑座设置在转接座上，所述基座的一端与折返传动件的外壳连接，基座的另一端设置在支撑座内侧；

8、所述直线滑台设置在基座上，所述导杆座设置在直线滑台上，所述缓冲部件设置在导杆座内，所述导杆座用于安装导向杆；

9、所述驱动组件包括伺服电机和驱动器，所述驱动器与控制器进行电信号连接，所述伺服电机上包含增量编码器，增量编码器反馈速度信号予驱动器，驱动器接收控制器的指令信号，进而控制伺服电机运行；伺服电机通过折返传动件与直线滑台相连，伺服电机的旋转运动通过折返传动件后转换为直线滑台的直线运动，以实现导向杆沿着基座进行往复直线运动。

10、作为本发明的进一步改进，所述直线滑台侧面设有开关触发器，所述基座侧面并排安装有可调节的起点限位开关和终点限位开关，开关触发器用于触发起点限位开关和终点限位开关；所述起点限位开关靠近折返传动件，所述终点限位开关靠近支撑座。

11、作为本发明的进一步改进，所述基座侧面还安装有冗余限位开关，所述冗余限位开关位于起点限位开关与折返传动件之间；所述起点限位开关、冗余限位开关和终点限位开关均与控制器进行电信号连接。

12、作为本发明的进一步改进，所述基座上部安装盖板，所述直线滑台与盖板滑动连接；在伺服电机的驱动下，直线滑台穿行在盖板外侧。

13、作为本发明的进一步改进，所述导杆座上设有移动轴承，所述支撑座顶部设有固定轴承，所述移动轴承与固定轴承共轴，所述导向杆穿过移动轴承和固定轴承。

14、作为本发明的进一步改进，所述缓冲部件包括：缓冲弹簧、弹簧压盖和弹簧定位套，所述缓冲弹簧设置在导杆座内，所述缓冲弹簧的前端通过弹簧定位套与导向杆的尾端连接，缓冲弹簧的尾端设有弹簧压盖；所述导杆座上设有限位销钉，所述限位销钉用于辅助弹簧定位套定位，以避免弹簧定位套在运动过程中发生轴向扭转。

15、作为本发明的进一步改进，所述弹匣部件包括：支撑架、机匣体和弹匣体；所述支撑架的底部与转接座连接，支撑架的顶部与机匣体连接；所述机匣体侧部设有销孔，所述弹匣体端部设有伸缩销，通过伸缩销与销孔配合，以实现弹匣体与机匣体可拆卸连接，且弹匣体内装载的动子自动进入机匣体的传输腔内。

16、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种基于上述电磁发射器动子自动装填装置的控制方法，包括以下步骤：

17、步骤s1、根据预设的电磁发射器的发射膛中动子发射位置，调整起点限位开关与终点限位开关之间的距离，此距离为动子的移动距离；

18、步骤s2、确保弹匣体为满载状态，并确保机匣体的传输腔内存有一枚动子，并使得动子的尾端与导向杆的导向杆头配合；

19、步骤s3、在控制器中开启动子自动装填装置的装填流程，并根据预先设定，进入单次动子装填模式或连续动子装填模式；

20、步骤s4、装填结束后，控制器下电，伺服电机和增量编码器下电，完成电磁发射器模块化动子装填装置关机。

21、作为本发明的进一步改进，当进入单次动子装填模式时，所述步骤s3进一步包括：

22、步骤s3.1.1、伺服电机调整为位置模式，控制器向驱动器发送正向脉冲指令，伺服电机驱动直线滑台带动导向杆进行正向运动，将动子推往电磁发射器的发射膛中；

23、步骤s3.1.2、当开关触发器触发终点限位开关时，控制器向驱动器发送反向脉冲指令，伺服电机直线滑台带动导向杆进行反向运动，导向杆头与动子分离，动子停留在电磁发射器发射膛中动子发射位置，导向杆返回；

24、步骤s3.1.3、当开关触发器触发起点限位开关时，控制器向驱动器发送正向固定数量脉冲指令，使得伺服电机驱动导向杆回到起始位置，此时，导向杆头与下一枚动子继续配合，且开关触发器不触碰起点限位开关，由此结束单次动子装填流程。

25、作为本发明的进一步改进，当进入连续动子装填模式时，所述步骤s3进一步包括：

26、步骤s3.2.1、伺服电机调整为位置模式，控制器向驱动器发送正向脉冲指令，伺服电机驱动直线滑台带动导向杆进行正向运动，将动子推往电磁发射器的发射膛中；

27、步骤s3.2.2、当开关触发器触发终点限位开关时，控制器向驱动器发送反向脉冲指令，伺服电机驱动直线滑台带动导向杆进行反向运动，导向杆头与动子分离，动子停留在电磁发射器发射膛中的动子发射位置，导向杆返回；

28、步骤s3.2.3、当开关触发器触发起点限位开关时，控制器向驱动器发送正向固定数量脉冲指令，使得伺服电机驱动导向杆回到起始位置，此时，导向杆头与下一枚动子继续配合，且开关触发器不触碰起点限位开关；

29、步骤s3.2.4、控制器等待电磁发射器发送动子发射完成指令，接收到该指令后，控制判断是否处于停机状态；若是，停止供给动子，并由此结束连续动子装填流程；若否，控制器向驱动器发送正向脉冲指令，并重复步骤s3.2.1～步骤s3.2.3，进行连续动子装填，直至控制器接收到上位机或机械开关发送的停机指令，并结束连续动子装填流程。

30、与现有技术相比，本发明的优点在于：

31、1、本发明的电磁发射器动子自动装填装置，通过作动器、弹匣部件和转接座组成了动子自动装填装置的主体结构；具体地，作动器和弹匣部件并排设置在转接座上，作动器包括直线驱动模组、缓冲部件和导向杆，弹匣部件中装载有动子，转接座端部设有用于连接电磁发射器的连接板，当连接板与电磁发射器连接固定后，导向杆、动子和电磁发射器的发射膛三者共轴，确保了动子装填的精准度。与此同时，可以通过在连接板上安装垫块或其他调整零件进而实现动子自动装填装置适应不同型号的电磁发射器，拓宽了动子自动装填装置的适用范围。进一步地，通过将直线驱动模组的驱动组件与控制器进行电信号连接，导向杆则设置在直线驱动模组上，而且导向杆的尾端与缓冲部件连接，导向杆的前端朝向弹匣部件；利用控制器控制直线驱动模组的移动量，进而带动导向杆进行精准的往复直线运动，以推动动子自动且精准地装填至电磁发射器的发射膛内，提升了电磁发射器动子装填的效率和安全性。

32、2、本发明的电磁发射器动子自动装填装置，通过控制器控制直线驱动模组运行，不仅可以实现单次/连续动子装填，而且可实现两种模式间的自由切换，提升了动子装填的灵活性。与此同时，通过将控制器和直线驱动模组进行模块化设计，实现了电磁发射器动子自动装填装置的模块化设计，有效地缩短了其定型时间和配套适应性。

33、3、本发明的电磁发射器动子自动装填装置控制方法，根据电磁发射器的发射需求灵活调整动子的移动距离，并且预先在控制器中设置了单次动子装填模式或连续动子装填模式的流程，结合实际的装填需求，调用相应的控制模式，即实现了动子的自动装填，具有操作简单、自动化程度高、灵活性高等优点，显著提升了动子装填的效率。