[发明专利]一种身管内膛参数测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种身管内膛参数测量装置及方法，实现对工件的全部内腔尺寸进行自动化检测。一种身管内膛参数测量装置，包括：机架，机架上设有背板、基准平台；设置在基准平台上的三爪定位台，用于夹持固定身管；设置在背板上的直线模组，用于实现升降功能；设置在直线模组上的旋转模组，用于实现旋转功能；设置在旋转模组上的卡规，卡规上部设有零点传感器，卡规具有固定测臂、运动测臂，固定测臂末端设有固定测头，运动测臂末端设有运动测头；直线模组带动旋转模组、卡规进行竖直升降运动，用于测算身管内腔的不同深度位置，旋转模组带动卡规旋转，用于测算内腔的不同角度位置。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别是涉及一种身管内膛参数测量装置及方法。

背景技术

小口径身管内膛加工质量直接影响弹丸的发射初速、精度、击靶姿态和管子的使用寿命，因此需要高精度的内径测量仪器对管子内膛各锥内径尺寸及各锥度的同轴度进行精密测量。目前检测使用传统量具测量效率、精度低，镀铬前后量具有几十种，量具磨损大，通止规根据标准圆柱体在待测管内的通过性对管子内径作半定量分析，缺乏数据支持，内膛实际情况模糊不清，对技术人员处理问题带来困难，很难正确判断。检测刚性量具较多，检测人员劳动强度大；检测采取检验人员全检方式，目前的检测流程是：需要检测的管子送到检验台，检验人员使用多种弹膛量具逐一检测，零件检测只能符合性判定，无实测值，检测数据不可追溯，对零件加工调试不能精确地指导。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种身管内膛参数测量装置及方法，实现对工件的全部内腔尺寸进行自动化检测。

本发明的目的是这样实现的：

一种身管内膛参数测量装置，包括：

机架，机架上设有背板、基准平台；

设置在基准平台上的三爪定位台，用于夹持固定身管；

设置在背板上的直线模组，用于实现升降功能；

设置在直线模组上的旋转模组，用于实现旋转功能；

设置在旋转模组上的卡规，卡规上部设有零点传感器，卡规具有固定测臂、运动测臂，固定测臂末端设有固定测头，运动测臂末端设有运动测头；

直线模组带动旋转模组、卡规进行竖直升降运动，用于测算身管内腔的不同深度位置，旋转模组带动卡规旋转，用于测算内腔的不同角度位置。

优选地，所述基准平台、背板由大理石平台制成，所述直线模组、旋转模组均为高精度模组，所述直线模组、旋转模组、卡规采用PLC控制，所述直线模组通过伺服电机配合电机编码器和外置的光栅尺实现全闭环控制。

优选地，零点传感器、卡规的固定测头、运动测头均为接触式传感器。

优选地，测量装置的尺寸以及各传感器坐标经过标定。

一种基于身管内膛参数测量装置的测量方法，

设：

MN端面为身管最低处所在端面，B点为卡规运动测头，C点为卡规固定测头，O点为卡规运动测臂的旋转中心，D点为过B点作垂线与固定测臂OC的交点，α为卡规运动测臂OB与固定测臂OC的夹角；

测量方法：

释放卡规，卡规自动张开，使得卡规运动测头与身管内壁接触，卡规向上运动，在向上运动过程中，遇到不同的内径，卡规张开的位移量也随之变化，卡规运动测头采集实时数据，这样便得到一条母线；旋转卡规，并再次采集数据，由此卡规获得多组内腔母线后，取同一截面上各母线的一点，再拟合成一个圆，取几组母线上的n个点，便可以得到n个圆，通过这些圆拟合出身管的内腔形状；

截面圆计算方法包括以下步骤：