一种火炮击针突出量检测装置与火炮击针突出量检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种火炮击针突出量检测装置及火炮击针突出量检测方法，火炮击针突出量检测装置的结构包括伞状定心机构，十字滑台通过连接部件安装在伞状定心机构轴杆的端部，激光位移传感器通过固定支架安装在十字滑台的滑块上。伞状定心机构由两个伞状支撑机构组成，伞状定心机构通过支撑板支撑在火炮身管的内壁上。激光位移传感器安装在十字滑台上，十字滑台固定在轴杆的端部。火炮击针突出量检测方法是使用火炮击针突出量检测装置对火炮击针所在范围进行扫描测量，通过测量的数值计算出火炮击针的突出量。本发明专利技术解决了以往测量火炮击针突出量必须提出闩体导致的效率低、安全性不高以及操作困难等问题。

A Detection Device of Artillery Pin Outburst and Detection Method of Artillery Pin Outburst

【技术实现步骤摘要】
一种火炮击针突出量检测装置与火炮击针突出量检测方法
本专利技术涉及一种火炮击针检测装置，具体地说是一种火炮击针突出量检测装置与火炮击针突出量检测方法。
技术介绍
在火炮射击前需要对火炮的技术性能进行检测，确定火炮的技术状况以便实弹射击的安全、正常进行。火炮击针是火炮击发机构的重要组成部分，在火炮射击过程中，击针用于击发引燃底火药，底火药传火至发射药燃烧使膛内压力升高，燃气压力作功使弹丸向前运动。为了正确击发底火，需要有一定的击针突出量，击针突出量是火炮击针在击发时露出炮闩镜面的长度。如果击针突出量过小，容易发生不发火的故障；如果击针突出量过大，容易产生击穿底火的现象。所以火炮击针突出量的检测是火炮射击前必不可少的一项工作。火炮击针突出量检测的常规方法是提出闩体，取下击针簧，使击发机成击发状态，向里推击针到位，当击针不能通过检查规检查浅缺口，能够通过深缺口时为符合要求。常规办法都必须取出闩体，而对于某些大口径火炮来说，闩体较沉，提出闩体过程中比较危险，并且比较耗费力气。对于某些自行火炮来说，由于环境的限制，提出闩体的操作过于困难和耗时。操作困难、安全性不高的传统机械检测方法已经不能适应新时代的要求，所以必须寻求操作简单、高效率、安全性高的检测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种火炮击针突出量检测装置与火炮击针突出量检测方法，以解决现有测量火炮击针突出量方法必须要提出闩体从而引起的操作困难、安全性不高等问题。本专利技术是这样实现的：一种火炮击针突出量检测装置，包括：伞状定心机构，用于将火炮击针突出量测量装置固定在火炮身管内；十字滑台，固定在伞状定心机构的端部，用于带动激光位移传感器在垂直于火炮身管轴线的平面内移动；激光位移传感器，固定在十字滑台上，用于发射激光并接收反射回来的激光信号，从而测量与障碍物之间的距离；以及控制系统，与十字滑台以及激光位移传感器相连接，用于控制十字滑台带动激光位移传感器移动，对激光位移传感器接收的信号进行分析并显示。所述伞状定心机构包括两个伞状支撑机构；所述伞状支撑机构包括轴杆，所述轴杆的两端分别为锥杆与锥孔，所述锥杆的外轮廓尺寸与所述锥孔的内轮廓尺寸相互配合；在所述锥杆上固定有固定块与限位块，所述固定块与所述限位块之间有一定的间距，在所述锥杆上套接有移动块，所述移动块位于所述固定块与所述限位块之间，在所述移动块上轴接有若干个转轮，所述转轮绕所述轴杆的轴心均匀分布；在所述移动块与所述限位块之间设置有压缩弹簧，在所述压缩弹簧的端部设置有调整板；在所述固定块上铰接有若干个支撑板，所述支撑板的数量与所述转轮的数量相同，所述支撑板绕所述轴杆的轴心均匀分布，在所述支撑板上开有滑槽，所述转轮分别安装与相应的所述滑槽内；一个所述伞状支撑机构的锥杆插入到另一个伞状支撑机构的锥孔内，两个所述伞状支撑机构组成一个伞状定心机构。所述十字滑台包括两个十字设置的丝杠机构；所述丝杠机构包括滑台底座、轴承座、丝杠、滑块以及步进电机；所述轴承座设置于所述滑台底座的两端，所述丝杠通过轴承安装在两个所述轴承座上，所述滑块安装在所述丝杠上，所述步进电机固定在所述滑台底座上且机轴与所述丝杠相连接；其中一个丝杠机构的滑台底座固定在另一个丝杠机构的滑块上，两个丝杠机构的丝杠相互垂直。所述控制系统包括：驱动器，分别与所述步进电机和单片机相接，用于接收单片机的指令，驱动所述步进电机实现滑块的高精度移动；A/D转换器，分别与所述单片机和所述激光位移传感器相接，用于将所述激光位移传感器所检测的信号转换成数字信号；以及单片机，分别与所述驱动器、所述A/D转换器相接，向驱动器发出步进电机动作信号，并将通过A/D转换器转换后的信号进行处理解算出击针突出量，最后将测量的击针突出量结果发送到液晶显示屏中进行显示。在所述伞状定心机构与所述十字滑台之间还设置有连接部件，所述连接部件用于将所述十字滑台固定在所述伞状定心机构的端部；在所述激光位移传感器与所述十字滑台之间还设置有固定支架，所述固定支架用于将所述激光位移传感器固定在所述十字滑台上。本专利技术还公布了一种火炮击针突出量检测方法，包括以下步骤：a.进行火炮的开闩动作，然后将如权利要求1所述的火炮击针突出量检测装置放置并推进至火炮身管内尾部指定的位置，然后进行关闩动作并击发；b.开启火炮击针突出量检测装置，通过控制系统控制十字滑台移动，使激光位移传感器对击针所在的一定范围进行扫描，并记录每一步的测量位置以及到障碍物的距离值；c.单片机自动选取所测得的距离的最小值为激光位移传感器到击针端面的距离B；d.确定激光位移传感器到击针端面的距离B后，在该值所在位置的四周多个位置选取若干个值，选取时保证各个值的位置与B值所在位置的间距大于击针的直径，计算所选取的若干个值的平均值A，A为激光位移传感器到闩体镜面的距离；e.计算击针突出量C=（A-B），并将C输出至显示屏显示。在b步骤中，控制十字滑台带动激光位移传感器在一个矩形范围内进行扫描，扫描时从矩形上部的一角开始沿水平方向移动进行第一行的扫描，到达第一行的行尾后十字滑台带动激光位移传感器向下移动一步，然后从第二行的行尾扫描至行头，如此反复，直到将整个矩形范围扫描完毕。本专利技术对现有的火炮击针突出量测量方式进行了创新，使用火炮击针突出量检测装置对火炮击针的突出量进行自动测量，能够准确的得到击针突出量。火炮击针突出量检测装置采用了伞状定心机构，伞状定心机构的伞状支撑机构通过弹簧推动移动块将支撑板撑开，从而使支撑板外端与火炮身管的内壁接触，由于支撑板数量较多且绕轴杆的轴心均匀分布，同时两个伞状支撑机构的轴杆相互连接固定，从而使两个轴杆的轴心与火炮身管内壁的轴心相重合。由于轴杆的轴心与火炮身管内壁的轴心相重合，所以通过十字滑台安装在伞状定心机构的轴杆端部的激光位移传感器就能够保证所发出的激光与火炮身管内壁轴心平行，从而确保测量的准确性。本专利技术的激光位移传感器的激光光斑的直径为70um，击针针尖端面的直径为2mm左右，而十字滑台带动激光位移传感器每次移动的位移量小于2mm，所以在激光位移传感器进行扫描测量时一定能够照射到击针的端面。在对一定范围内进行扫描测量后，其中的最小值便是激光位移传感器到击针端面的距离，再计算出激光位移传感器到闩体镜面的距离也就是到击针根部的距离，两个距离的差值便是击针的突出量。本专利技术设计巧妙、操作简单、效率高，以及用于不同直径的火炮的击针的突出量测量，解决了以往测量火炮击针突出量必须提出闩体导致的效率低、安全性不高以及操作困难等问题。附图说明图1是本专利技术火炮击针突出量检测装置的结构示意图。图2是本专利技术伞状支撑机构的结构示意图。图3是本专利技术丝杠机构的示意图。图4是本专利技术固定支架的示意图。图5是本专利技术连接部件的示意图。图6是本专利技术控制系统硬件的原理图。图7是本专利技术激光位移传感器测量的示意图。图8是本专利技术激光位移传感器进行扫描测量的示意图。图中：1、伞状定心机构；2、连接部件；3、十字滑台；4、固定支架；5、激光位移传感器；6、火炮身管；7、闩体；8、火炮击针；1-1、轴杆；1-2、锥杆；1-3、锥孔；1-4、固定块；1-5、限位块；1-6、移动块；1-7、支撑板；1-8、压缩弹簧；1-9、调整板；1-10、滑槽；1-11、转轮；2-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火炮击针突出量检测装置，其特征在于，包括：伞状定心机构，用于将火炮击针突出量测量装置固定在火炮身管内；十字滑台，固定在伞状定心机构的端部，用于带动激光位移传感器在垂直于火炮身管轴线的平面内移动；激光位移传感器，固定在十字滑台上，用于发射激光并接收反射回来的激光信号，从而测量与障碍物之间的距离；以及控制系统，与十字滑台以及激光位移传感器相连接，用于控制十字滑台带动激光位移传感器移动，对激光位移传感器接收的信号进行分析并显示。

【技术特征摘要】
1.一种火炮击针突出量检测装置，其特征在于，包括：伞状定心机构，用于将火炮击针突出量测量装置固定在火炮身管内；十字滑台，固定在伞状定心机构的端部，用于带动激光位移传感器在垂直于火炮身管轴线的平面内移动；激光位移传感器，固定在十字滑台上，用于发射激光并接收反射回来的激光信号，从而测量与障碍物之间的距离；以及控制系统，与十字滑台以及激光位移传感器相连接，用于控制十字滑台带动激光位移传感器移动，对激光位移传感器接收的信号进行分析并显示。2.根据权利要求1所述的火炮击针突出量检测装置，其特征在于，所述伞状定心机构包括两个伞状支撑机构；所述伞状支撑机构包括轴杆，所述轴杆的两端分别为锥杆与锥孔，所述锥杆的外轮廓尺寸与所述锥孔的内轮廓尺寸相互配合；在所述锥杆上固定有固定块与限位块，所述固定块与所述限位块之间有一定的间距，在所述锥杆上套接有移动块，所述移动块位于所述固定块与所述限位块之间，在所述移动块上轴接有若干个转轮，所述转轮绕所述轴杆的轴心均匀分布；在所述移动块与所述限位块之间设置有压缩弹簧，在所述压缩弹簧的端部设置有调整板；在所述固定块上铰接有若干个支撑板，所述支撑板的数量与所述转轮的数量相同，所述支撑板绕所述轴杆的轴心均匀分布，在所述支撑板上开有滑槽，所述转轮分别安装与相应的所述滑槽内；一个所述伞状支撑机构的锥杆插入到另一个伞状支撑机构的锥孔内，两个所述伞状支撑机构组成一个伞状定心机构。3.根据权利要求1所述的火炮击针突出量检测装置，其特征在于，所述十字滑台包括两个十字设置的丝杠机构；所述丝杠机构包括滑台底座、轴承座、丝杠、滑块以及步进电机；所述轴承座设置于所述滑台底座的两端，所述丝杠通过轴承安装在两个所述轴承座上，所述滑块安装在所述丝杠上，所述步进电机固定在所述滑台底座上且机轴与所述丝杠相连接；其中一个丝杠机构的滑台底座固定在另一个丝杠机构的滑块上，两个丝杠机构的丝杠相互垂直。4.根据权利要求3所述的火炮击针突出量检测装置，其特征在于，所述控制系统包括：驱动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立评，胡备，于杨，朱建杰，曹营修，祁春阳，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13