[發明專利]一種炮管等齊膛線纏度測量儀

有效

• 申請號: 202010352616.0
• 申請日: 2020-04-29
• 公開（公告）號: CN111521100B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 戴恒震;范鴻吉;林濱;張淞瑜;韓雨辰
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B5/24
• 分類號: G01B5/24
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明屬于炮管等齊膛線幾何精度檢測技術領域，公開了一種炮管等齊膛線纏度測量儀，由防護殼、芯軸、驅動電機、主動行走輪、從動行走輪、主動行走輪架、從動行走輪架、探針、扭簧、拉簧、擺架、傾角傳感器、激光測距頭、旋轉編碼器、電纜等組成。在防護殼前端安裝有傾角傳感器和激光測距頭，在防護殼后端引出供電及通信電纜。在芯軸上安裝了前探針、從動行走輪架、主動行走輪架、后探針和旋轉編碼器架。通過減速電機驅動行走輪在膛線槽中行走，前探針和后探針沿膛線槽側壁接觸滑行，利用旋轉編碼器、傾角傳感器及激光測距頭的組合方式實現炮管膛線纏度的測量。

技術領域

本發明屬于炮管等齊膛線幾何精度檢測技術領域，具體地說是一種炮管等齊膛線纏度測量儀。

背景技術

在現代武器中，炮管膛線是火炮身管中關鍵的結構之一，等齊膛線的作用是在火炮發射炮彈時，使彈丸沿膛線旋轉，賦予其一定的直線初速度和旋轉角速度，使炮彈軌跡穩定。其旋度是否達標將對火炮的射擊精度、彈道穩定性、炮彈初速度等關鍵作戰性能指標的好壞造成巨大影響。在火炮炮管加工過程中，受刀桿變形、系統顫振、工件材質、鉆頭參數、切削參數、排屑困難等多方面因素的影響，其質量也會受到極大的影響。因此，旋度是評價一根炮管質量好壞的重要指標，必須在整個制作流程中對嚴密監測其旋度偏差。

目前，國內外在炮管膛線纏度檢測領域的研究已經由許多優秀成果，但是相對其它的計量項目而言，膛線纏度檢測技術顯得較為落后，在實際生產中應用的纏度檢測儀大多是利用基于模板匹配的方法，將CCD的影像與標準模板進行比對，進而評價旋度是否合格，但是這種方法并不能非常準確的測量出炮管膛線的纏度。還有的是利用光柵，但是其裝置要進行精密的調整以及固定，否則將會極大的影響直線度測量精度，受場地限制及操作人員熟練度的影響，并且不能實現在機測量，要在多次加工工序結束后把零件卸下進行測量，影響了后續加工的精度。

而且這類高精度膛線纏度檢測儀器的價格十分昂貴，難以廣泛應用。

發明內容

根據上述存在的技術問題，本發明提供一種炮管等齊膛線纏度測量儀。

本發明的技術方案：

一種炮管等齊膛線纏度測量儀，包括防護殼、芯軸、驅動電機、主動行走輪、從動行走輪、主動行走輪架、從動行走輪架、探針、扭簧、拉簧、擺架、傾角傳感器、激光測距頭、旋轉編碼器、電纜等。其中防護殼為圓筒狀結構，上面對稱開長方孔以露出探針及行走輪，它與芯軸同軸配合并用螺母固定成一體，在防護殼前端安裝有傾角傳感器和激光測距頭，在防護殼后端安裝有供電及通信電纜。在芯軸的前部固定了前探針，之后順序套裝了從動行走輪架、主動行走輪架、后探針和旋轉編碼器架。

芯軸的兩端套接有兩根機械式角度探針，所述兩根探針內測裝有兩組扭簧給與兩根探針相反的的扭力，作用為使所述兩根探針與待測膛線的內壁貼合緊密，防止測量時所述探針脫開膛線槽側面。

從動行走輪架固定在芯軸上，上下兩端有通孔用于固定兩個從動行走輪；主動行走輪架套裝在芯軸上，可自由轉動，在主動行走輪架下部直接安裝一個減速電機，在此電機輸出軸上安裝一個主動行走輪，在主動行走輪架上部直接安裝一個擺動臂，擺動臂一端也安裝一個減速電機及主動行走輪。

在擺動臂另一端掛接一個拉簧，拉簧的另一端掛接在主動行走輪架下部的小孔中，拉簧拉力使擺動臂驅使上下兩個主動行走輪靠緊膛線的槽壁上，便于行走。

旋轉編碼器是用來測量前探針和后探針之間的相對轉角，旋轉編碼器的外殼固定在旋轉編碼器支架上，旋轉編碼器的輸入軸通過聯軸器固定在芯軸上。

使用時將炮管等齊膛線纏度測量儀放入待測炮管的開口端，由于彈簧的作用，所述兩個從動輪、兩個主動輪、兩組探針均被壓緊于待測炮管的內壁，此時給與供電電纜一定電壓，啟動減速電機，兩個主動輪帶動兩個從動輪，從而推動整個一種炮管等齊膛線纏度測量儀在待測炮管中沿膛線前進；傾角傳感器測量儀器整體炮管軸線旋轉角度。