CN107339945A - 一种弹头检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于枪炮弹头制造技术领域，具体涉及一种弹头检测装置，包括对工件进行装夹的装置本体和完成测量的光学检测单元，装置本体包括倒置的T形夹具座，T形夹具座包括横底板和直立板，直立板上安装有微型电机，微型电机于T形夹具座的正上方设有主轴，主轴穿过直立板的右端头设有气囊式膨胀头，直立板上设有定位芯套，横底板前端上表面一体设有气缸，气缸包括驱动杆，定位芯套的下端固定设有导向件，滑块的内U形底面和固定块之间固定设有压缩弹簧，光学检测单元包括光学采集模块、数据处理模块和显示操作模块，光学采集模块包括光源、镜头和工业相机。其目的是：解决现有的弹头检测装置设计存在效率低下、质量不高、量具磨损的问题。

Description

一种弹头检测装置

技术领域

本发明属于枪炮弹头制造技术领域，具体涉及一种弹头检测装置。

背景技术

在枪炮弹头的结构中，回转体壳体零件十分常见。壳体零件的壁厚在圆周分布方向的均匀性，直接影响弹头成品的重心位置与弹头外形几何中心轴线的同轴度。如果该同轴度误差过大，将使弹头在飞行过程中因旋转产生的离心力过大而失去稳定性，造成射击精度降低。因此，枪炮弹头的壳体零件壁厚均匀性非常重要，以至于通过全检壁厚差的方式加以严格控制。

目前采用的检测方式是：将壳体零件套入检测夹具上的芯轴，芯轴与壳体零件内壁有较大间隙，以确保壳体零件浮动；与在检测部位处有一弧形突起，突起点与壳体零件内壁接触；与突起点相对的外侧，用百分表探头接触壳体零件外表面；转动壳体零件，由于其内壁轮廓位置是固定的，壁厚的差异就是外轮廓的位移量，通过百分表的指针读数反映出来。实际操作中，先是人工将百分表测杆提起，以避让产品；然后将壳体零件套入检测夹具上的芯轴，释放百分表测杆，使百分表的探头与壳体零件外圆面接触；再手工转动壳体零件，每90°读一次数，转动一周读取四个读数；最后取表针最大示值与最小示值的差值，作为该环带位置壁厚差的最终检测结果。

现行的检测方式存在以下问题：1、弹头制造数量庞大，需要大量人力；2、壳体零件与芯轴间隙大，位置浮动，在旋转壳体零件时百分表指针跳动大，读数困难，必须在静止状态进行读数；3、操作繁琐，而且每个工作循环需要读数、记忆、计算才能获得最终结果，检测结果受人为因素影响大；4、每个环带位置只能测量4个点，数据密度不够，内孔和外圆的圆度误差会干扰测量结果；5、每个工作循环只能检测一个环带位置的壁厚差，不能真实反映产品在整个轴线方向上的壁厚精度水平；5、测量器具与被测工件表面接触并相对运动，量具磨损大。因此，目前的检测手段效率低下，质量保障能力不高，量具使用寿命短。

发明内容

本发明目的是：旨在提供一种弹头检测装置,用来解决现有的弹头检测装置设计缺陷存在效率低下、质量不高、量具磨损的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种弹头检测装置，包括对工件进行装夹的装置本体和完成测量的光学检测单元，所述装置本体包括倒置的T形夹具座，所述T形夹具座包括横底板和直立板，所述直立板上安装有微型电机，所述微型电机包括传动轮，所述微型电机于T形夹具座的正上方设有主轴，所述主轴的左侧固定设有从动轮，所述传动轮与从动轮之间设有传动带，所述从动轮的左侧于主轴上依次设有旋转角度传感器和旋转接头，所述主轴穿过直立板的右端头设有气囊式膨胀头，所述直立板上设有定位芯套，所述主轴穿过定位芯套、且气囊式膨胀头位于定位芯套外，所述横底板前端上表面一体设有气缸，所述气缸包括驱动杆，所述定位芯套的下端固定设有导向件，所述导向件包括上端固定块和下端的卡圈，所述卡圈穿设有滑块，所述滑块呈U形，所述滑块的下端设有伸缩柱，所述伸缩柱穿设于卡圈内，滑块的内U形底面和固定块之间固定设有压缩弹簧，所述滑块左右两个上端对称设有滚轮；所述光学检测单元包括光学采集模块、数据处理模块和显示操作模块，所述光学采集模块包括光源、镜头和工业相机，所述滑块的左侧上端面一体设有第一支撑柱，所述光源固定设于第一支撑柱上端，所述滑块的右侧上端面一体设有第二支撑柱，所述镜头固定设于第二支撑柱上端，所述工业相机设于镜头的右侧，所述光源、镜头和工业相机的中心位于同一直线上。

采用上述技术方案的发明，启动气缸，驱动杆将伸缩柱向上顶起，再将被测弹头壳体零件套设于主轴右侧，此时打开气囊式膨胀头，再次启动气缸，使驱动杆收回，滑块在压缩弹簧的回弹下，使滑块向下运动，滚轮接触被测弹头壳体零件外表面，使被测弹头壳体零件被卡紧，启动微型电机，主轴在从动轮的带动下转动，此时光学检测单元开始工作，检测过程中光源发出光线，经过被测弹头壳体零件上端表面投射到镜头上，光在透过镜头投射到工业相机的敏感元件上，由于待测被测弹头壳体零件位于光源和镜头、工业相机之间，遮挡了一部分光线，在工业相机成像视野中获得被测弹头壳体零件轮廓上边缘图像，工业相机具有智能处理功能，将获得的被测弹头壳体零件轮廓上边缘位置信息进行处理，得出被测弹头壳体零件直径，同时与标准数值进行比较，得出检测结果。

进一步限定，所述定位芯套在轴线方向设有第一突起和第二突起，所述定位芯套设有定位轴肩结构，这样的结构设计，对被测弹头壳体零件进行轴向定位，定位芯套的第一突起、第二突起在圆周上并不完整，而是进行了减料处理，使得定位芯套与被测弹头壳体零件之间出现空隙，目的是消除工件形状公差的影响，保证定位芯套与被测弹头壳体零件内壁只有点接触。

进一步限定，所述滑块的左右侧对称，所述滚轮共有四个，对称分成两组、且布置于第一突起和第二突起之间，这样的结构设计，以适当的夹角与被测弹头壳体零件的外表面接触，确保被测弹头壳体零件的内壁与定位芯套始终接触，以及确保被测弹头壳体零件横向姿态的稳定。

进一步限定，所述驱动杆上端面套设有短柱，所述短柱的上端面弧形垫块，这样的结构设计，进一步方便驱动杆将其伸缩柱顶起，使伸缩柱下端面受力更加均匀，确保被直立的顶起。

进一步限定，所述工业相机正下方固定设有L形支撑块，所述L形支撑块的一端与工业相机下表面固定连接，另一端与滑块的右侧面一体设置，这样的结构设计，进一步加强了工业相机的结构稳固，使该装置使用寿命更长。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种弹头检测装置实施例的左视结构示意图；

图2为本发明一种弹头检测装置实施例的主视结构示意图；

图3为本发明一种弹头检测装置实施例的立体结构示意图；

图4为图1中A处的剖视放大示意剖面图；

主要元件符号说明如下：

T形夹具座1、横底板11、直立板12、微型电机2、传动轮21、传动带3、旋转接头4、旋转角度传感器5、主轴6、从动轮61、气囊式膨胀头62、定位芯套7、第一突起701、第二突起702、气缸8、驱动杆81、短柱82、导向件83、卡圈831、压缩弹簧84、滑块9、滚轮91、第一支撑柱92、光源93、伸缩柱94、L形支撑块95、镜头96和工业相机97。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的一种弹头检测装置，包括对工件进行装夹的装置本体和完成测量的光学检测单元，装置本体包括倒置的T形夹具座1，T形夹具座1包括横底板11和直立板12，直立板12上安装有微型电机2，微型电机2包括传动轮21，微型电机2于T形夹具座1的正上方设有主轴6，主轴6的左侧固定设有从动轮61，传动轮21与从动轮61之间设有传动带3，从动轮61的左侧于主轴6上依次设有旋转角度传感器5和旋转接头4，主轴6穿过直立板12的右端头设有气囊式膨胀头62，直立板12上设有定位芯套7，主轴6穿过定位芯套7、且气囊式膨胀头62位于定位芯套7外，横底板11前端上表面一体设有气缸8，气缸8包括驱动杆81，定位芯套7的下端固定设有导向件83，导向件83包括上端固定块和下端的卡圈831，卡圈831穿设有滑块9，滑块9呈U形，滑块9的下端设有伸缩柱94，伸缩柱94穿设于卡圈831内，滑块9的内U形底面和固定块之间固定设有压缩弹簧84，滑块9左右两个上端对称设有滚轮91，光学检测单元包括光学采集模块、数据处理模块和显示操作模块，光学采集模块包括光源93、镜头96和工业相机97，滑块9的左侧上端面一体设有第一支撑柱92，光源93固定设于第一支撑柱92上端，滑块9的右侧上端面一体设有第二支撑柱，镜头96固定设于第二支撑柱上端，工业相机97设于镜头96的右侧，光源93、镜头96和工业相机97的中心位于同一直线上。

优选地，定位芯套7在轴线方向设有第一突起701和第二突起702，定位芯套7设有定位轴肩结构，这样的结构设计，对被测弹头壳体零件进行轴向定位，定位芯套7的第一突起701、第二突起702在圆周上并不完整，而是进行了减料处理，使得定位芯套7与被测弹头壳体零件之间出现空隙，目的是消除工件形状公差的影响，保证定位芯套与被测弹头壳体零件内壁只有点接触。实际上，也可设计其他结构形式来消除工件形状公差的影响，保证定位芯套与被测弹头壳体零件内壁只有点接触，比如在定位芯套7的外表面设置弹性垫块等等。

优选地，滑块9的左右侧对称，滚轮91共有四个，对称分成两组、且布置于第一突起701和第二突起702之间，这样的结构设计，以适当的夹角与被测弹头壳体零件的外表面接触，确保被测弹头壳体零件的内壁与定位芯套7始终接触，以及确保被测弹头壳体零件横向姿态的稳定。实际上，也可根据实际具体情况来确保被测弹头壳体零件的内壁与定位芯套7始终接触的其他结构。

优选地，驱动杆81上端面套设有短柱82，短柱82的上端面弧形垫块，这样的结构设计，进一步方便驱动杆81将其伸缩柱94顶起，使伸缩柱94下端面受力更加均匀，确保被直立的顶起。实际上，也可根据实际具体情况来设定驱动杆81上端面的结构。

优选地，工业相机97正下方固定设有L形支撑块95，L形支撑块95的一端与工业相机97下表面固定连接，另一端与滑块9的右侧面一体设置，这样的结构设计，进一步加强了工业相机97的结构稳固，使该装置使用寿命更长。实际上，也可直接设计支撑斜杆将其工业相机97支撑起，支撑斜杆下端与与滑块9的右侧面焊接。

本实施例中，启动气缸8，驱动杆81将伸缩柱94向上顶起，再将被测弹头壳体零件套设于主轴6右侧，此时打开气囊式膨胀头62，再次启动气缸8，使驱动杆81收回，滑块9在压缩弹簧84的回弹下，使滑块9向下运动，滚轮91接触被测弹头壳体零件外表面，使被测弹头壳体零件被卡紧，启动微型电机2，主轴6在从动轮61的带动下转动，此时光学检测单元开始工作，检测过程中光源93发出光线，经过被测弹头壳体零件上端表面投射到镜头96上，光在透过镜头96投射到工业相机97的敏感元件上，由于待测被测弹头壳体零件位于光源93和镜头96、工业相机97之间，遮挡了一部分光线，在工业相机97成像视野中获得被测弹头壳体零件轮廓上边缘图像，工业相机97具有智能处理功能，将获得的被测弹头壳体零件轮廓上边缘位置信息进行处理，得出被测弹头壳体零件直径，同时与标准数值进行比较，得出检测结果。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种弹头检测装置，其特征在于：包括对工件进行装夹的装置本体和完成测量的光学检测单元，所述装置本体包括倒置的T形夹具座(1)，所述T形夹具座(1)包括横底板(11)和直立板(12)，所述直立板(12)上安装有微型电机(2)，所述微型电机(2)包括传动轮(21)，所述微型电机(2)于T形夹具座(1)的正上方设有主轴(6)，所述主轴(6)的左侧固定设有从动轮(61)，所述传动轮(21)与从动轮(61)之间设有传动带(3)，所述从动轮(61)的左侧于主轴(6)上依次设有旋转角度传感器(5)和旋转接头(4)，所述主轴(6)穿过直立板(12)的右端头设有气囊式膨胀头(62)，所述直立板(12)上设有定位芯套(7)，所述主轴(6)穿过定位芯套(7)、且气囊式膨胀头(62)位于定位芯套(7)外，所述横底板(11)前端上表面一体设有气缸(8)，所述气缸(8)包括驱动杆(81)，所述定位芯套(7)的下端固定设有导向件(83)，所述导向件(83)包括上端固定块和下端的卡圈(831)，所述卡圈(831)穿设有滑块(9)，所述滑块(9)呈U形，所述滑块(9)的下端设有伸缩柱(94)，所述伸缩柱(94)穿设于卡圈(831)内，滑块(9)的内U形底面和固定块之间固定设有压缩弹簧(84)，所述滑块(9)左右两个上端对称设有滚轮(91)；

所述光学检测单元包括光学采集模块、数据处理模块和显示操作模块，所述光学采集模块包括光源(93)、镜头(96)和工业相机(97)，所述滑块(9)的左侧上端面一体设有第一支撑柱(92)，所述光源(93)固定设于第一支撑柱(92)上端，所述滑块(9)的右侧上端面一体设有第二支撑柱，所述镜头(96)固定设于第二支撑柱上端，所述工业相机(97)设于镜头(96)的右侧，所述光源(93)、镜头(96)和工业相机(97)的中心位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的一种弹头检测装置，其特征在于：所述定位芯套(7)在轴线方向设有第一突起(701)和第二突起(702)，所述定位芯套(7)设有定位轴肩结构(703)。

3.根据权利要求2所述的一种弹头检测装置，其特征在于：所述滑块(9)的左右侧对称，所述滚轮(91)共有四个，对称分成两组、且布置于第一突起(701)和第二突起(702)之间。

4.根据权利要求3所述的一种弹头检测装置，其特征在于：所述驱动杆(81)上端面套设有短柱(82)，所述短柱(82)的上端面弧形垫块。

5.根据权利要求4所述的一种弹头检测装置，其特征在于：所述工业相机(97)正下方固定设有L形支撑块(95)，所述L形支撑块(95)的一端与工业相机(97)下表面固定连接，另一端与滑块(9)的右侧面一体设置。