一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法及系统，其由主体结构和控制系统两部分组成。大口径弹药被放置在被动式定位导轮机构Ⅰ、被动式定位导轮机构Ⅱ、主动式导轮定位机构上方，夹紧机构Ⅰ、夹紧机构Ⅱ气缸伸出将弹药两端夹紧，单轴防爆机器人启动沿滚珠丝杠按照设定的速度和方向移动，同时轮廓扫描仪采集弹药的外径尺寸信息并传递给控制系统；单轴防爆机器人沿滚珠丝杠移动至弹药的另一端时，传感器采集位移信息并传递给控制系统，通过数据处理测量出大口径弹药的长度尺寸。本发明专利技术采用的轮廓扫描仪和磁致伸缩位移传感器检测方式具有较高的一致性和稳定性，有效解决了人工采用专用工装检测的质量、安全问题，提高了生产效率。了生产效率。了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法及系统


[0001]本专利技术属于弹药自动化装配与检测领域，具体涉及一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法及系统，具体采用非接触式轮廓测量传感器、磁致伸缩位移传感器实现对弹药的外径、长度等检测的自动化设备。

技术介绍

[0002]目前，我国弹药生产过程中的检测主要采用人工来实现，工人采用卡规或专用工装。其检测效率低且检测过程受人工影响因素大，不能实现在线采集，且检测时易损伤弹体表面。虽然近年来出现了一些自动化检测设备，但其生产质量和稳定性需要进提高，例如西南自动化研究所和中国科学院沈阳自动化研究所公布的外径测量装置都采用了非接触式激光位移传感器来检测外径，但其测量对结构和外部环境要求较高，更换弹种时需要根据尺寸进行调整不能满足弹药的尺寸快速测量及检测要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法及系统，该方法可实现对不同弹径、不同长度大口径弹药的外径、长度测量，解决大口径弹药装配过程中人工专用工装量具检测稳定性差、效率低的问题。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的系统，包括：控制器、编码器、检测开关Ⅰ、检测开关II、伺服电机驱动器、线圈、单轴防爆机器人、轮廓扫描仪和磁致伸缩位移传感器；
[0006]控制器与所述编码器相连；所述所述编码器计算弹药放入的角度；
[0007]控制器与所述线圈相连；所述线圈控制气缸伸出与收回，使弹药的位置固定；
[0008]控制器与用于控制夹紧机构Ⅰ的所述检测开关Ⅰ相连；
[0009]控制器与用于控制夹紧机构Ⅱ的所述检测开关II相连；
[0010]控制器与所述伺服电机驱动器相连；所述伺服电机驱动器控制弹药的旋转速度和旋转方向；使所述轮廓扫描仪对弹药的外径进行检测；
[0011]控制器与所述单轴防爆机器人相连，使所述磁致伸缩位移传感器对弹药进行长度检测。
[0012]进一步地，还包括机架和主动式导轮定位机构；所述控制器控制所述主动式导轮定位机构进行旋转操作的步骤，具体包括，主动式导轮定位机构安装在所述机架台面板正中央，当控制器和所述编码器电连接时，所述角度控制装置使主动式导轮定位机构转动角度；从而控制所述弹药进入的角度。
[0013]进一步，还包括机架、夹紧机构Ⅰ和夹紧机构Ⅱ；所述夹紧机构Ⅰ和所述夹紧机构Ⅱ安装在所述机架的两侧；其中，所述夹紧机构Ⅰ和所述夹紧机构Ⅱ的位置相对，当控制器和所述线圈电连接时，所述控制器控制所述夹紧机构Ⅰ和所述夹紧机构Ⅱ的气缸伸出与收回状态，使弹药位置固定；
[0014]当控制器与检测开关II相连，检测夹紧机构Ⅱ气缸是否收回到位；能够使弹药固定在对应的位置上。
[0015]进一步地，还包括被动式定位导轮机构Ⅰ、被动式定位导轮机构Ⅱ、主动式定位导轮机构和机架；
[0016]所述被动式定位导轮机构Ⅰ固定安装在所述机架上，所述被动式定位导轮机构Ⅱ固定安装在所述机架上，所述主动式定位导轮机构固定安装在所述机架上；其中，所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ、所述被动式定位导轮机构Ⅱ和所述主动式定位导轮机构的形状、尺寸和结构形式一致，所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ、所述被动式定位导轮机构Ⅱ和所述主动式定位导轮机构安装的位置在同一直线上；
[0017]所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ包括滚轮、滚轮夹片组件、转轴和固定片，所述固定片上安装有两个滚轮夹片组件；其中，所述两个滚轮夹片组件设置在所述固定片的两端，所述滚轮通过所述转轴转动安装在所述滚轮夹片组件上；
[0018]所述主动式定位导轮机构上其中一个转轴与所述制防爆伺服电机连接；
[0019]控制器与伺服电机驱动器相连，反馈伺服电机运动状态；控制器与轮廓扫描仪相连，检测大口径弹药的外径。
[0020]进一步地，还包括测量机构安装架、单轴防爆机器人、轮廓扫描仪微调节机构、轮廓扫描仪、轮廓扫描仪安装架、磁致伸缩位移传感器、滚珠丝杠和机架；
[0021]所述单轴防爆机器人安装在所述测量机构安装架上、轮廓扫描仪微调节机构、轮廓扫描仪、轮廓扫描仪安装架和磁致伸缩位移传感器，所述单轴防爆机器人安装在所述测量机构安装架上，所述轮廓扫描仪安装架与所述单轴防爆机器人相连，所述轮廓扫描仪微调节机构安装在所述轮廓扫描仪安装架上，所述轮廓扫描仪安装在所述轮廓扫描仪安装架上，所述滚珠丝杠安装在所述单轴防爆机器人上，所述磁致伸缩位移传感器安装在所述滚珠丝杠的端点处；
[0022]控制器与伺服电机驱动器相连，控制防爆伺服电机的转速、方向，实现主动式导轮定位机构转动速度与方向可控；控制器与伺服电机驱动器相连，控制伺服电机的启停状态；控制器与单轴防爆机器人相连，控制单轴防爆机器人的移动位置、方向，实现防爆机器人在水平方向上移动位置与方向可控；控制器与伺服电机驱动器相连，控制器与磁致伸缩位移传感器相连，检测大口径弹药的长度。
[0023]一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的方法，应用于上述系统的方法：
[0024]控制器向角度控制装置发送第一控制指令，使所述角度控制装置调节弹药进入的角度符合测量的要求；
[0025]控制器向夹紧装置发送第二控制指令，使所述夹紧装置对弹药进行固定；
[0026]控制器向主动式导轮定位机构和扫描仪发送第三控制指令，使主动式导轮定位机构开始转动，所述扫描仪对弹药的外径进行测量；并行的反馈第一信息，判断所述外径测量装置是否正常运作；若正常，则外径测量结果进行保存；若不正常，则发出第一反馈指令，使设备停止工作；
[0027]控制器向扫描仪发送第四控制指令，使所述扫描仪对弹药的长度进行测量；并行的反馈第二信息，判断所述长度测量装置是否正常运作；若正常，则长度测量结果进行保存；若不正常，则发出第二反馈指令，使设备停止工作。
[0028]进一步地，所述方法包括：控制器向角度控制装置发送第一控制指令，使所述角度控制装置调节弹药进入的角度符合测量的要求的具体步骤包括：
[0029]控制器接收到弹药放置的信息，对所述弹药放置的信息进行分析处理，得到所述弹药放置的信息对应的旋转数据信号；
[0030]判断所述旋转数据信号与预设数据库中的目标旋转数据信号是否相匹配；若匹配，则控制器将所述所述旋转数据信号转换为第一指令，并传输到角度控制装置中；若不匹配，则将终止所述旋转数据信号为无效数据，从新执行弹药放入的步骤；
[0031]所述角度控制装置执行所述第一指令的指令。
[0032]进一步地，控制器向夹紧装置发送第二控制指令，使所述夹紧装置对弹药进行固定的具体步骤包括：
[0033]控制器接收到弹药放入角度通过的信息后，得到弹药的位置信息；
[0034]控制器对所述位置信息进行处理，得到所述位置信息对应的第二指令；
[0035]控制器对所述第二指令进行拆分处理，得到夹紧机构Ⅰ对应的第一执行指令和夹紧机构Ⅱ对应的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径弹药外径与长度尺寸检测的系统，其特征在于，包括：控制器(9)、编码器(10)、检测开关Ⅰ(11)、检测开关II(12)、伺服电机驱动器(13)、线圈(14)、单轴防爆机器人(20)、轮廓扫描仪(22)和所述磁致伸缩位移传感器(24)；控制器(9)与所述编码器(10)相连；所述所述编码器(10)计算弹药放入的角度；控制器(9)与所述线圈(14)相连；所述线圈(14)控制气缸伸出与收回，使弹药的位置固定；控制器(9)与用于控制夹紧机构Ⅰ的所述检测开关Ⅰ(11)相连；控制器(9)与用于控制夹紧机构Ⅱ的所述检测开关II(12)相连；控制器(9)与所述伺服电机驱动器(13)相连；所述伺服电机驱动器(13)控制弹药的旋转速度和旋转方向，使所述轮廓扫描仪(22)对弹药的外径进行检测；控制器(9)与所述单轴防爆机器人(20)相连，使所述磁致伸缩位移传感器(24)对弹药进行长度检测。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括机架(5)和主动式导轮定位机构(7)；所述控制器控制所述主动式导轮定位机构(7)进行旋转操作的步骤，具体包括，主动式导轮定位机构(7)安装在所述机架(5)台面板正中央；所述角度控制装置使主动式导轮定位机构(7)转动角度，从而控制所述弹药进入的角度。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括机架(5)、夹紧机构Ⅰ(2)和夹紧机构Ⅱ(4)；所述夹紧机构Ⅰ(2)和所述夹紧机构Ⅱ(4)安装在所述机架(5)的两侧；其中，所述夹紧机构Ⅰ(2)和所述夹紧机构Ⅱ(4)的位置相对，当控制器(9)和所述线圈(14)电连接时，所述控制器控制所述夹紧机构Ⅰ(2)和所述夹紧机构Ⅱ(4)的气缸伸出与收回；检测夹紧机构Ⅱ(4)气缸是否收回到位，能够使弹药固定在对应的位置上。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括被动式定位导轮机构Ⅰ(1)、被动式定位导轮机构Ⅱ(6)、主动式定位导轮机构(7)和机架(5)；所述被动式定位导轮机构Ⅰ(1)固定安装在所述机架(5)上，所述被动式定位导轮机构Ⅱ(6)固定安装在所述机架(5)上，所述主动式定位导轮机构(7)固定安装在所述机架(5)上；其中，所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ(1)、所述被动式定位导轮机构Ⅱ(6)和所述主动式定位导轮机构(7)的形状、尺寸和结构形式一致，所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ(1)、所述被动式定位导轮机构Ⅱ(6)和所述主动式定位导轮机构(7)安装的位置在同一直线上；所述机架被动式定位导轮机构Ⅰ(1)包括滚轮(15)、滚轮夹片组件(16)、转轴(17)和固定片(18)，所述固定片(18)上安装有两个滚轮夹片组件(16)；其中，所述两个滚轮夹片组件(16)设置在所述固定片(18)的两端，所述滚轮(15)通过所述转轴(17)转动安装在所述滚轮夹片组件(16)上；所述主动式定位导轮机构(7)上其中一个转轴与所述制防爆伺服电机(8)连接；反馈伺服电机(8)控制弹药的旋转速度和方向；所述轮廓扫描仪(22)检测大口径弹药的外径。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括测量机构安装架(19)、单轴防爆机器人(20)、轮廓扫描仪微调节机构(21)、轮廓扫描仪(22)、轮廓扫描仪安装架(23)、轮廓扫
描仪安装架(24)、滚珠丝杠(25)和机架(5)；所述单轴防爆机器人(20)安装在所述测量机构安装架(19)上、轮廓扫描仪微调节机构(21)、轮廓扫描仪(22)、轮廓扫描仪安装架(23)和轮廓扫描仪安装架(24)，所述单轴防爆机器人(20)安装在所述测量机构安装架(19)上，所述轮廓扫描仪安装架(23)与所述单轴防爆机器人(20)相连，所述轮廓扫描仪微调节机构(21)安装在所述轮廓扫描仪安装架(23)上，所述轮廓扫描仪(22)安装在所述轮廓扫描仪安装架(23)上，所述滚珠丝杠(25)安装在所述单轴防爆机器人(20)上，所述轮廓扫描仪安装架(24)安装在所述滚珠丝杠(25)的端点处；控制防爆伺服电机(8)的转速、方向，实现主动式导轮定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李全俊，石义官，史慧芳，钱俊松，季丹丹，岳显，李昂，杨治林，李威，胥健，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所，
类型：发明
国别省市：