СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАРКИРОВКИ БОЕПРИПАСОВ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ИЛИ ОТСЛЕЖИВАНИЯ
METHOD AND DEVICE FOR MARKING AMMUNITION FOR IDENTIFICATION OR TRACKING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области маркировки боеприпасов. В частности, изобретение относится к способу нанесения метки на гильзу патрона боеприпаса, при этом метка содержит по меньшей мере один элемент метки и подходит для идентификации или для отслеживания патрона. Изобретение также относится к устройству для нанесения такой метки на патрон боеприпаса.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Маркировка боеприпасов является важным средством для отслеживания боеприпасов, а также для контроля их использования. Она также может быть использована для контроля качества и для гарантирования правильного использования боеприпасов посредством четкой идентификации класса боеприпасов, в частности, их типа и калибра. В связи с использованием боеприпасов военнослужащими и силами правопорядка маркировка боеприпасов необходима для управления резервом, транспортировки и ведения записей. В частности, в гражданском секторе маркировка боеприпасов потенциально способствует расследованию преступлений, в которых фигурирует огнестрельное оружие.
Обычно метки в виде штампа наносятся на дно патрона, также называемого зарядом, боеприпаса. Однако вследствие ограниченного пространства, доступного на дне патрона, количество информации, которая может быть нанесена на патрон посредством такого маркирования, является также очень ограниченным. Существуют методы нанесения метки также на боковую наружную поверхность гильзы патрона. Маркировку боковой наружной поверхности гильзы патрона в настоящее время выполняют с использованием методов печати. Обычный метод штамповки, выполняемой на дне гильзы патрона, является намного менее подходящим для выполнения на гильзе патрона, поскольку это может легко повредить гильзу в ее боковом или радиальном направлении. Таким образом, прессовая штамповка не используется для маркировки боковой поверхности гильзы.
Из документа US 7823495 B2 известно использование методов лазерной гравировки для гравировки поверхности патрона, в частности, кольцевой выточки, которая, как правило, расположена в области рядом с дном гильзы. Конкретным недостатком данного способа является то, что оборудование, необходимое для лазерной гравировки, является очень сложным и, следовательно, дорогостоящим, что является очевидной проблемой для любого изготовителя, который захочет использовать способ лазерной гравировки для маркировки патронов боеприпасов.
Другие известные методы, а именно прессовая штамповка и трафаретная печать или подобные методы печати, имеют другие недостатки. Что касается прессовой штамповки, то помимо того, что данный способ не может быть применен к боковой поверхности гильзы патрона, стоимость производства штампов для прессовой штамповки также является значительной, подобно оборудованию для лазерной гравировки. Что касается методов печати, метки, нанесенные в результате данных методов, как правило, утрачивают читабельность после выстрела патрона и могут быть легко подделаны.
Соответственно, необходим менее дорогостоящий способ маркировки боеприпасов, который может обеспечить нанесение меток также на боковую поверхность гильзы патрона боеприпаса для увеличения максимального количества информации, предоставленной меткой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства, которые обеспечивают возможность эффективной маркировки боеприпасов посредством долговечной и надежной метки, которая не может быть легко удалена.
Данная задача решается с помощью способа по пункту 1 и устройства по пункту 11 соответственно формулы изобретения. Дополнительные предпочтительные признаки способа или устройства изложены в зависимых пунктах формулы изобретения и подробно описаны в следующем описании.
ОПИСАНИЕ
На протяжении данного текста патрон боеприпаса также называется зарядом боеприпаса. Согласно настоящему изобретению способ включает нанесение метки на гильзу патрона боеприпаса или на заряд боеприпаса, при этом метка содержит по меньшей мере один элемент метки и подходит для идентификации или для отслеживания патрона, с помощью по меньшей мере одного средства выполнения насечки, которое выборочно выполняет насечку на поверхности гильзы, таким образом, c образованием по меньшей мере одного элемента метки. Средство предпочтительно выполнено в виде наконечника, но форма варианта осуществления для средства выполнения насечки может быть выбрана в зависимости от пространства, доступного рядом с патроном или зарядом боеприпаса.
Патрон или заряд боеприпаса обычно содержит гильзу, капсюль-воспламенитель, метательное взрывчатое вещество и факультативно один или более снарядов. Метательное взрывчатое вещество обычно представляет собой химический состав, который должен быть воспламенен капсюлем-воспламенителем, который затем взрывается и генерирует высокое давление, которое может быть использовано для приведения в движение снаряда. Обычными названиями метательных взрывчатых веществ являются «порох», «дымный порох», «бездымный порох» и «черный порох». Для воспламенения метательного взрывчатого вещества патрон обычно содержит капсюль-воспламенитель, который при ударе ударником воспламеняет метательное взрывчатое вещество. Капсюль-воспламенитель может быть оснащен отдельной оболочкой, в которую заключена воспламеняющая смесь. Кроме того, по меньшей мере метательное взрывчатое вещество, обычно также капсюль-воспламенитель, а также факультативно снаряд по меньшей мере частично заключены в гильзе, по меньшей мере часть которой образует по меньшей мере часть наружной поверхности патрона или заряда. Если предоставлен снаряд, снаряд обычно по меньшей мере частично заключен в гильзе на стороне метательного взрывчатого вещества напротив капсюля-воспламенителя. Однако снаряды не являются обязательными или необходимыми.
Гильза обычно имеет цилиндрическую, коническую или бутылкообразную форму и имеет ось симметрии, определяющую продольное, радиальное и окружное направления. В продольном направлении, которое параллельно оси симметрии, метательное взрывчатое вещество обычно расположено между капсюлем-воспламенителем и снарядом или несколькими снарядами. В радиальном направлении, т. е. перпендикулярно оси симметрии, гильза обычно образует наружную поверхность патрона.
Гильза большинства патронов дополнительно содержит кольцевую выточку. Она обычно наносится на гильзу вблизи дна гильзы.
Метка, которая должна быть нанесена на гильзу, предназначена для идентификации патрона. Метка может быть использована, например, для отдельной идентификации конкретной части боеприпаса или для более общей идентификации его типа, такого как его калибр. Например, метка может представлять собой возможно закодированный номер партии или серийный номер патрона. Следовательно, метка в настоящем контексте не является лишь случайной или произвольной меткой на поверхности гильзы, а является намеренно нанесенной меткой, которая может иметь вид буквенно-цифровых символов, а также других фигур, предпочтительно линий для образования штрих-кода или тому подобного.
По меньшей мере одно средство выполнения насечки используется для выборочного выполнения насечки на поверхности гильзы, таким образом образуя по меньшей мере один элемент метки. Выполнение насечки на поверхности означает, что средство выполнения насечки врезается в поверхность гильзы, таким образом, удаляя материал из гильзы для образования кольцевой выточки в гильзе или деформируя поверхность гильзы соответственно.
В отличие от аналогов из уровня техники в соответствии с документом US 7823495 B2, в настоящем изобретении использование дорогостоящего лазерного оборудования для гравировки поверхности гильзы патрона не является обязательным. Кроме того, по сравнению с методами прессовой штамповки средство выполнения насечки может быть также использовано для выполнения насечки на боковой поверхности гильзы патрона, что невозможно с использованием метода прессовой штамповки. Это связано с тем, что в отличие от любого метода штамповки средство выполнения насечки не прилагает значительной силы к гильзе, которая бы привела к деформации гильзы. Вместо этого, средство выполнения насечки прилагает лишь умеренную силу к очень ограниченной области поверхности гильзы. С одной стороны, данной умеренной силы достаточно для нанесения метки, которая не удаляется с гильзы. С другой стороны, ее не достаточно для деформации формы гильзы.
Соответственно, способ согласно настоящему изобретению обеспечивает нанесение меток на по существу каждую поверхность гильзы патрона боеприпаса с невысокими затратами. Метки, нанесенные таким образом, не характеризуются более простым удалением или меньшей долговечностью по сравнению с метками, полученными в результате прессовой штамповки, лазерной гравировки или печати.
Предпочтительно, метка содержит множество элементов метки. С использованием множества элементов метки можно закодировать относительно сложную информацию на поверхности гильзы. Примером метки, имеющей множество элементов метки, является штрих-код, состоящий из нескольких линий различной толщины. Еще одним примером является буквенно-цифровой код, состоящий из нескольких буквенно-цифровых символов.
В предпочтительном варианте осуществления элемент метки представляет собой по меньшей мере одно из линии, точки, насечки и отверстия. Элемент метки предпочтительно имеет глубину в направлении толщины гильзы не больше чем толщина гильзы в положении элемента метки. Предпочтительная минимальная глубина элемента метки необходима для эффективной защиты элемента метки от износа или намеренного удаления элемента метки посторонним лицом. Предпочтительная минимальная глубина элемента метки составляет приблизительно 10% от толщины гильзы. В данном случае толщина гильзы означает толщину материала, как правило, металла, который радиально и по окружности окружает, например, метательное взрывчатое вещество.
Также предпочтительно, что элемент метки проходит в продольном направлении вдоль гильзы или по окружности вокруг гильзы. Таким образом, элемент метки очень легко нанести на гильзу, поскольку он проходит в направлении, которое позволяет средству выполнения насечки двигаться в продольном направлении вдоль или по окружности вокруг гильзы, или гильзе двигаться вдоль своего продольного направления относительно средства выполнения насечки или вращаться вокруг своей продольной оси симметрии для достижения таким образом относительно окружного движения в противоположном направлении средства выполнения насечки относительно гильзы.
Предпочтительно метка предоставляет информацию на основе по меньшей мере одного абсолютного положения по меньшей мере одного элемента метки на гильзе, относительного положения по меньшей мере одного элемента метки относительно по меньшей мере еще одного элемента метки, наличия или отсутствия по меньшей мере одного элемента метки в предопределенном положении, глубины по меньшей мере одного элемента метки на гильзе, ширины по меньшей мере одного элемента метки и изменения глубины или ширины по меньшей мере одного элемента метки вдоль своей основной протяженности.
Все вышеупомянутые параметры элемента метки могут быть использованы для кодирования или декодирования информации, нанесенной на гильзу посредством элементов метки. Абсолютное положение элемента метки должно означать положение элемента метки относительно гильзы в отличие от относительного положения в отношении других элементов метки на гильзе. Глубина и ширина элемента метки могут быть определены соответствующим детектором, как и изменение глубины или ширины по меньшей мере одного элемента метки. Данное изменение предпочтительно применяется в направлении основной протяженности элемента метки. При этом основная протяженность элемента метки, например, элемента метки, имеющего форму линии, является длиной линии, а не ее толщиной, и для других форм элементов метки основная протяженность подобным образом может быть определена в направлении, в котором может быть осуществлено изменение глубины или ширины, или как глубины, так и ширины.
В предпочтительном варианте осуществления метка имеет вид стандартного штрих-кода. Штрих-коды широко используются для кодирования информации, которая должна быть считана сканером штрих-кодов. Множество линий различной толщины и относительной длины может считаться штрих-кодом в соответствии с данным предпочтительным вариантом осуществления. Подходящий детектор может обнаружить метку и считать или декодировать штрих-код.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одно средство выполнения насечки содержит материал, который тверже материала гильзы. Предпочтительно средство выполнения насечки тверже материала гильзы для обеспечения надежной насечки элементов метки на поверхности гильзы. Следовательно, возможным материалом для средства выполнения насечки может являться алмаз, алмазоподобный углерод или подобные материалы. Альтернативно средство выполнения насечки может быть изготовлено из металла или сплава, который предпочтительно тверже материала гильзы.
В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одно средство выполнения насечки перемещается под действием исполнительного элемента из нерабочего положения в рабочее положение для выполнения насечки на поверхности гильзы. Использование такого исполнительного элемента обеспечивает очень точную маркировку гильзы.
Также предпочтительно, рабочее положение средства выполнения насечки является регулируемым и глубина по меньшей мере одного элемента метки на гильзе может быть изменена посредством регулировки рабочего положения средства выполнения насечки. Регулировка глубины элемента метки может быть определена в качестве регулируемой разницы элемента метки и поверхности гильзы. Она увеличивает число степеней свободы для кодирования информации посредством метки на гильзе.
Регулируемое рабочее положение средства выполнения насечки может означать множество рабочих положений или рабочее положение с плавной регулировкой, управление которым может быть осуществлено посредством исполнительного элемента. В любом случае, количество и плотность информации, которая может быть нанесена на патрон, могут быть значительно увеличены.
В предпочтительном варианте осуществления множество средств выполнения насечки выборочно выполняет насечку на гильзе. При использовании множества средств выполнения насечки способ маркировки гильзы может быть выполнен намного более эффективно, поскольку одновременно может быть нанесено несколько меток на гильзу.
Также предпочтительно, компьютерная система управляет по меньшей мере одним средством выполнения насечки, предпочтительно, множеством средств выполнения насечки, и положением патрона для создания предопределенной метки на патроне в соответствии с вышеупомянутыми способами.
Устройство в соответствии с настоящим изобретением для нанесения метки на гильзу патрона боеприпаса, при этом метка содержит по меньшей мере один элемент метки и подходит для идентификации или для отслеживания патрона, содержит по меньшей мере одно средство выполнения насечки. Средство выполнения насечки выполнено с возможностью выборочного выполнения насечки на поверхности гильзы для образования таким образом по меньшей мере одного элемента метки, при этом устройство предпочтительно выполнено с возможностью выполнения по меньшей мере одного из вышеизложенных способов.
Предпочтительно устройство содержит исполнительный элемент, который выполнен с возможностью перемещения по меньшей мере одного средства выполнения насечки между нерабочим положением, в котором средство выполнения насечки не взаимодействует с гильзой, и рабочим положением, в котором средство выполнения насечки взаимодействует с гильзой, вследствие чего образуется по меньшей мере один элемент метки. Рабочее положение средства выполнения насечки является положением, в котором средство выполнения насечки выполняет насечку на поверхности гильзы для образования элемента метки.
В предпочтительном варианте осуществления рабочее положение средства выполнения насечки является регулируемым. Оно может представлять собой множество рабочих положений, которые означают множество положений, в которые средство выполнения насечки может быть перемещено посредством исполнительного элемента, и в данных положениях средство выполнения насечки взаимодействует с гильзой, вследствие чего может быть образован элемент метки. Альтернативно рабочее положение средства выполнения насечки, которое является регулируемым, может быть также представлено в качестве плавной регулировки рабочего положения для насечки на гильзе множества элементов метки различной глубины.
В предпочтительном варианте осуществления устройство содержит множество средств выполнения насечки, которые выполнены с возможностью выборочного выполнения насечки на поверхности гильзы для образования таким образом множества элементов метки. Использование множества средств выполнения насечки обеспечивает более высокую эффективность устройства и предоставляет возможность маркировки гильзы за меньшее время, поскольку одновременно может быть нанесено множество элементов метки на гильзу.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления устройство содержит компьютерную систему, которая выполнена с возможностью управления по меньшей мере одним средством выполнения насечки, предпочтительно множеством средств выполнения насечки, и с возможностью установки положения патрона для обеспечения создания предопределенной метки на патроне.
Способ и устройство согласно настоящему изобретению и их предпочтительные варианты осуществления, как изложено выше, позволяют решить вышеуказанную задачу. В частности, возможна маркировка гильзы патрона боеприпаса очень эффективным образом, при этом возможно нанесение метки на боковую поверхность гильзы с высокой плотностью информации. Метка не может быть легко удалена с патрона и является износостойкой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 проиллюстрирован предпочтительный способ нанесения метки на гильзу патрона боеприпаса с использованием множества наконечников для выполнения насечки.
На фиг. 2 проиллюстрирован еще один вариант осуществления предпочтительного способа, подобного способу, проиллюстрированному на фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 проиллюстрирован предпочтительный способ нанесения метки на гильзу 13 патрона 1 боеприпаса. Метка содержит несколько элементов 12 метки. Элементы 12 метки могут являться, как проиллюстрировано на фиг. 1, продольными линиями на наружной поверхности гильзы 13. Продольная линия означает линию, которая ориентирована по существу параллельно оси симметрии гильзы 13 и патрона 1. Другими словами, линия, которая образует элемент 12 метки, проходит вдоль поверхности гильзы 13 от дна 20 гильзы 13 в направлении снаряда 2.
Признаком метки является наличие или отсутствие элемента 12 метки в предопределенном положении. На фиг. 1 ссылочная позиция 12 обозначает элементы метки в виде линий. Ссылочная позиция 14 обозначает предопределенное положение на гильзе 13, в котором не образуется элемент 12 метки. Отсутствие элемента метки в положении 14 может быть идентифицировано с использованием детектора и может являться частью информации, кодированной посредством метки. В качестве двоичной системы наличие или отсутствие элемента 12 метки в предопределенном положении, таком как положение 14, дополняет информацию, кодированную посредством метки.
На фиг. 1 предоставлено множество наконечников 10 для выполнения насечки на поверхности гильзы 13. На фиг. 1 проиллюстрированы наконечники 11.1 для выполнения насечки в рабочем положении и наконечники 11.2 для выполнения насечки в нерабочем положении. Наконечники 11.1 для выполнения насечки в рабочем положении взаимодействуют с гильзой 13 посредством выполнения насечки на поверхности гильзы 13. Наконечники 11.2 для выполнения насечки в нерабочем положении не взаимодействуют с гильзой 13, так что элемент 12 метки не наносится на поверхность в положении наконечников 11.2 для выполнения насечки в нерабочем положении.
Наконечники 11.1 для выполнения насечки в рабочем положении могут выполнять насечку элементов 12 метки различной глубины на гильзе 13 постепенно от одной глубины к другой, плавно или с использованием обоих методов.
В соответствии со способом, проиллюстрированным на фиг. 1, патрон может перемещаться вдоль наконечников 10 для выполнения насечки и наконечники 10 для выполнения насечки могут быть выборочно расположены в своих рабочих или нерабочих положениях для нанесения или ненанесения элемента 12 метки. Сочетание наличия или отсутствия элемента 12 метки в предопределенных положениях на гильзе 13 может быть затем идентифицировано с использованием детектора или даже пользователем для получения информации относительно подлинности патрона 1. Конечно, другая информация может быть также кодирована на патроне 1 таким же способом, который является долговечным и в то же время недорогим.
На фиг. 2 проиллюстрирован подобный способ и аналогичные ссылочные позиции, которые были также использованы на фиг. 1, соответствуют аналогичным элементам на фиг. 2.
В отличие от способа в соответствии с фиг. 1, на гильзу 13 патрона 1 наносятся элементы 12 метки не в виде продольных линий, а в виде окружных линий вокруг цилиндрической окружности гильзы 13. Для насечки элементов 12 метки, как проиллюстрировано на фиг. 2, патрон 1 не перемещается, как в случае фиг. 1, вдоль своего продольного направления во время взаимодействия по меньшей мере одного из наконечников 10 для выполнения насечки с поверхностью гильзы 13. Вместо этого, гильза 13 вращается вокруг своей оси симметрии вдоль продольного направления патрона 1, тогда как по меньшей мере один из наконечников 10 для выполнения насечки выполняет насечку на поверхности гильзы 13 для нанесения по меньшей мере одного элемента 12 метки. В примере, проиллюстрированном на фиг. 2, шесть наконечников 10 для выполнения насечки расположены в своих рабочих положениях, так что они являются наконечниками 11.1 для выполнения насечки в рабочем положении, тогда как четыре оставшихся наконечника 10 для выполнения насечки расположены в своих нерабочих положениях, так что они являются наконечниками 11.2 для выполнения насечки в нерабочем положении и, следовательно, не образуют элемента метки, например, в положении 14.
Метка, нанесенная на патрон 1, в частности, на гильзу 13, может образовывать код, который может быть прочитан либо визуально с использованием зрительной системы, либо с использованием любой сенсорной системы. Также, сочетание кодов, некоторые из которых могут быть распознаны пользователем, а другие считаны только системой детектора, может быть нанесено на гильзу 13 патрона 1. В дополнение к линиям, проиллюстрированным на вышеупомянутых фиг. 1 и 2, элементы метки других форм могут быть также нанесены на поверхность гильзы 13. Примерами других форм являются точки, насечки, отверстия, а также буквенно-цифровые символы. Сочетание некоторых или всех из данных элементов метки образует метку, которая обеспечивает идентификацию и/или отслеживание патрона 1.
В вариантах осуществления, проиллюстрированных на фиг. 1 и 2, код основан на абсолютном положении элементов 12 метки в предопределенных положениях на гильзе 13. Другими словами, осуществляется обнаружение того, присутствует ли элемент 12 метки в предопределенном положении или нет. Это обеспечивает двоичный код, посредством которого может быть кодирована информация. Однако также возможна регулировка толщины, глубины и относительного расстояния между элементами метки для увеличения количества информации, которая может быть кодирована посредством метки.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления устройство для реализации способа согласно настоящему изобретению использует исполнительные элементы, которые могут перемещать наконечники 10 для выполнения насечки между их нерабочими положениями, в которых соответствующий наконечник 10 для выполнения насечки не взаимодействует с поверхностью гильзы 13, и их рабочими положениями, в которых соответствующий наконечник 10 для выполнения насечки взаимодействует с гильзой 13 посредством выполнения насечки на ее поверхности.
Кроме того, наконечники 10 для выполнения насечки, в целом, могут перемещаться в сторону, т. е. вдоль окружного направления гильзы и/или ее продольного направления, в дополнение к ее радиальному направлению, вдоль которого наконечники для выполнения насечки могут быть перемещены между нерабочим и рабочим положениями. Данный признак не ограничен проиллюстрированными вариантами осуществления и, в целом, может быть применен к любому варианту осуществления настоящего изобретения.
В целом, наконечники для выполнения насечки могут быть реализованы с использованием системы микроштамповки. Однако данная система должна иметь такой размер, чтобы общая форма гильзы не была деформирована при штамповке элемента метки на боковой поверхности гильзы. Кроме того, наконечники для выполнения насечки могут воздействовать на поверхность гильзы посредством электроискровой обработки вместо механического способа, изложенного выше, т.е. посредством электрода, образующего электрическую дугу под подаваемым импульсным напряжением.