本发明涉及一种自动可循环弹射装置.
背景技术：
1、随着现代科技以及工业的发展，对弹射装置的需求不断增多，常用的弹射装置有电磁弹射装置、液压式弹射装置、蒸汽式弹射装置以及弹簧弹射装置.
2、电磁弹射装置利用电磁力来弹射物体，该装置的推力大，也容易控制，但其对能量源要求较高，研发和制造成本较高，不够经济，而且还会对其他装置产生影响；液压式弹射装置利用储蓄器中的液压油驱动装置，使被弹射物被高速弹出，该装置的功率密度大，可以输出较大的力和力矩，但液压式弹射装置的控制十分复杂，其结构也复杂精密，增大了制造和维护成本，不利于复杂环境中应用；蒸汽式弹射装置利用蒸汽推动活塞弹射物体，该装置的能量大，但装置的体积较大.而且装置对热设计的要求十分高，常常用于航母等大型装置的弹射.
3、与其它的弹射装置不同，弹簧弹射装置具结构较为简单、应用范围广泛、制造和维护成本低廉的优势.但传统的弹簧弹射装置也有以下局限性：1)弹簧弹射难以控制，弹射方向单一且难以改变；2)一般只能实现单次弹射任务，在一次弹射完成后难以在短时间内进行下一次弹射；3)弹簧弹射还往往存在装置动力大小与体积的矛盾的问题：体积增大难以保证其便携性，而过小的体积往往又会存在动力不足的问题，这导致其难以应用于机器人在复杂崎岖环境中的工作和探索.
4、针对传统弹簧弹射装置存在的局限性，本发明设计出一款自动可循环弹射装置，该装置可以实现多次循环弹射的任务.
技术实现思路
1、针对上述提到的不足，本发明提出了一种自动可循环弹射装置，该装置仅需要远程控制电机18的转速，就可实现物体在指定方向弹射的距离.此外，若被弹射物体配上收线装置，已经被抛甩出去的物体又可在线的牵引下回到原抛出位置，实现物体的往返运动同时达到装置循环利用的效果.本发明主要包括了自动可循环弹射装置的机械结构设计和电控原理设计.具体技术方案如下：
2、自动可循环弹射装置的机械结构设计，主要包括滚珠丝杠3套装和弹射筒6，丝杠15通过联轴器17与和丝杠支撑座14与弹射筒6整体连接.其中，滚珠丝杠3套装包括丝杠15、丝杠支撑座14、丝杆螺母16和联轴器17，能够通过电机18带动联轴器17正反旋转带动丝杠螺母16的升降.弹射筒6部分包括喇叭口1、上底座2、下底座7、活动滑块4、固定楔面5和弹射筒6.
3、在上述的自动可循环弹射装置的机械结构设计中，所述的弹射筒6成喇叭形，上底座2整体呈圆弧状，活动滑块4在弹射筒6上下的移动被弹射物可以在动力弹簧8的作用下弹射到指定位置，弹射口内壁设置为喇叭形的目的是方便部分弹射物的回收.
4、其中，活动滑块4的设计细节丰富，活动滑块4的中部设有限位弹簧12，其目的是方便弹射物体上下移动时可以很好的与丝杠螺母16配合，从而起到固定限位的作用.在上述的远程可控开合钩爪的机械结构设计中，所述的活动滑块4主要包括上中下三个部分，其中中间部分是主体部分.活动滑块4上方部分主要起对弹射物体支撑和筒内固定的作用，中部设有两个小型限位弹簧12，在与外部丝杠15上丝杠螺母16接触挤压会压缩从而在水平方向上伸长或缩短，从而起限制位置的作用.下部分主要用于与动力弹簧8上端配合，从而为物体提供稳定均匀的推力.通过滑块三部分的相互配合，实现装置循环弹射的功能.
5、弹射物体时，动力弹簧8处于初始伸长状态.开始时电机18驱动丝杠15进行转动，安装在丝杠15上的丝杠螺母16在位移轨道19的限位作用下向上平移.上移至丝杠螺母16与弹簧滑扣11所伸出的斜面接触后，丝杠螺母16继续向上平移，通过压缩限位弹簧12将弹簧滑扣11压入活动滑块4内部，丝杠螺母16的矩形凸起向上进入弹簧滑扣11与活动滑块4上部之间的间隙后，弹簧滑扣11由于失去凸起的挤压而被探出回到原位.随后电机18开始反向转动，丝杠螺母16下行.此时由于丝杠螺母16凸起下方的弹簧滑扣11已经弹回原位，丝杠螺母16通过挤压弹簧滑扣11的上表面带动活动滑块4沿弹射筒6内壁一同向下移动.这一过程中活动滑块4抵抗动力弹簧8的弹力做功，动力弹簧8积攒弹性势能.当活动滑块4被压到弹射筒6中固定楔面5所安装的位置，弹簧滑扣11伸出的斜面与固定楔面5零件上伸入弹射筒6内位移轨道19中固定楔面5接触，此时装置蓄能达到最大.装置进行蓄能释放的过程中，丝杠螺母16继续由电机18控制下移，弹簧滑扣11在这一过程中被其挤压入活动滑块4内.当弹簧滑扣11上表面因向内被挤压而与丝杠螺母16脱离接触后，活动滑块4失去由滚珠丝杠3机构提供的下压力，动力弹簧8积蓄的弹性势能释放，活动滑块4携带其上表面所承载的被弹射物体被快速向弹射筒6上方弹射.活动滑块4因其两侧的延展结构接触到位移轨道19的上表面而停止移动，被弹射物体在此过程中被弹射出装置.
6、远程可控开合钩爪的电控原理设计，其特征在于，以微型锂电池作为供电来源，采用无线充电接收模块来为微型锂电池充电；电机18处于工作状态时，微型锂电池的电压通过升压模块升压稳定后来为无线遥控驱动模块提供电源，此时无线遥控驱动模块通过解析远程遥控器发出的指令，来控制电机18的正转和反转，从而活动滑块4的运动，以此来控制动力弹簧8的压缩与拉伸.
7、本发明自动可循环弹射装置的有益效果如下：1)该装置的结构较简单，装配制造难度低.弹射过程的完成仅由电机18的转速来运动控制，结构设计巧妙；2)由于活动滑块4中部滑块内置的小型限位弹簧12，通过活动滑块4中部的收缩解决了传统弹射无法进行连续多次弹射的功能，导致使用效率低、成本高的缺点.本设计增加了弹射装置在各项现实环境中使用时的便捷性和实用性；3)弹射装置的体积几乎完全由动力弹簧8的大小所决定，轻便易携.
8、附图说明
9、图1为本发明的自动可循环弹射装置(处于压缩状态)半剖面结构示意图；
10、图2为本发明的自动可循环弹射装置(处于拉伸状态)半剖面结构示意图；
11、图3为本发明的活动滑块工作面全剖面结构示意图；
12、图4为本发明的活动滑块爆炸图俯视视角结构示意图
13、图5为本发明的活动滑块爆炸图仰视视角结构示意图
14、图6为本发明的自动可循环弹射装置活动滑块结构示意图；
15、图7为本发明的自动可循环弹射装置丝杠模块结构示意图；
1.本发明设计了一种自动可循环弹射装置，包括滚珠丝杠系统和弹射筒(6)两部分，其特征在于，所述的滚珠丝杠(3)通过联轴器(17)与上底座(2)、下底座(7)与弹射筒(6)以及内部的位移轨道(19)整体相连接，其中，滚珠丝杠(3)从上到下套有上底座(2)、丝杠支撑座(14)、丝杠(15)、丝杠螺母(16)、联轴器(17)，联轴器(17)底部与电机(18)相连.
2.根据权利要求1所述的自动可循环弹射装置，其特征在于，弹射筒(6)上部设有弹射口结构，弹射筒(6)内径随高度渐增，满足了特定场景下弹射物的弹射与回收的要求。
3.根据权利要求1所述的上底座(2)，其特征在于，整体呈扁平状，中央留有圆形缺口与喇叭口(1)嵌合，下部与丝杠支撑座(14)通过螺丝固定。
4.根据权利要求1所述的自动可循环弹射装置，其特征在于，活动滑块(4)设计为三层结构，滑块上盖用于承载被弹射物，其两端结构嵌套在弹射筒(6)的内壁两侧留出的位移轨道(19)中，使活动滑块(4)能够在弹射筒(6)的筒内自由滑动。
5.根据权利要求4所述的活动滑块(4)，其特征在于，它包含活动滑块(上)(9)、活动滑块(中)(10)以及活动滑块(下)(13)，其中部内嵌的两个相互独立的限位弹簧(12)与弹簧滑扣(11)相连，此外弹簧滑扣(11)上下两侧设有凹槽与滑块上下盖的凸起轨道相配合，限位弹簧(12)与上下轨道共同对弹簧滑扣(11)起到限位作用，活动滑块(4)的下层底部留有与动力弹簧(8)尺寸相符的圆柱形凹槽，用于固定动力弹簧(8)的上端。
6.根据权利要求1所述的自动可循环弹射装置，其特征在于，位移轨道(19)是在弹射筒(6)的内壁上纵向挖出的两条对称空槽。
7.根据权利要求6所述的位移轨道(19)，其特征在于，两侧互相平行，规范活动滑块(4)与丝杠螺母(16)的移动，位移轨道(19)的长度决定了动力弹簧(8)的位移大小，从而影响了该装置的弹射能力。
8.根据权利要求1所述的自动可循环弹射装置，其特征在于，固定楔面(5)是一个中空的圆环结构，通过螺丝固定在弹射筒(6)的外壁，在圆环结构上对应位移轨道(19)的位置，存在向弹射筒(6)的内侧延展的楔面结构，用于压缩在活动滑块(4)中安装的弹簧滑扣(11)。
9.根据权利要求8所述固定楔面(5)，其特征在于，安装的位置影响了位移轨道(19)的有效长度，可根据装置的性能要求灵活调整固定楔面(5)在弹射筒(6)的外壁上的安装位置。