一种自动合膛检测机的制作方法

本发明涉及炮弹检测领域，特别是一种易燃易爆物料用自动合膛检测机。

背景技术：

为保证炮弹的精准发射，需对火箭弹的直线度、外形尺寸等进行综合检查，亦称合膛检查。现有的合膛检查是通过人工进行，不仅劳动强度大，工作效率低，易损伤产品表面，且难以确保合膛质量。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术中炮弹合膛检查劳动强度大、效率低的不足，提供一种自动合膛检测机，以降低劳动强度、提高检测效率。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种自动合膛检测机，包括卧式的机身，机身通过两侧墙顶部的导轨副配合结构设有能够沿机身纵向往返移动的合膛小车，合膛小车上装载有合膛规，合膛规的长度小于炮弹长度，机身尾部构成合膛小车用停车位；机身上设有炮弹支撑装置，炮弹支撑装置包括多个沿机身纵向分布的滚轮托架，滚轮托架上设有从炮弹两侧托起炮弹的两个滚轮，两个滚轮形成自定心结构用以支撑炮弹，并限定炮弹中心轴线位置，滚轮托架由第一升降气缸驱动升降；机身前端设有压力检测装置和压弹装置，压力检测装置位于导弹轴线延伸线上；压弹装置用于从炮弹上方通过炮弹尾部对炮弹实施压紧；在靠近合膛小车停车位的滚轮托架与停车位之间设有轴向限位装置，轴向限位装置呈可翻转地设在机身上，轴向限位装置通过向上翻转实现对炮弹一个方向轴向位置限定；轴向限位装置通过向下翻转形成对合膛小车往返运行的避让。

采用前述方案的本发明，炮弹通过炮弹支撑装置实现左右和高度方向的位置限定，并通过轴向限位装置阻止炮弹退出，还可通过压弹装置和炮弹支撑装置的共同作用，确保必要时炮弹被固定不动。需要进行炮弹检测时，将炮弹从上方放在炮弹支撑装置上，并将炮弹尾端底部与压力检测装置形成轴向抵靠。然后，运行合膛小车使其朝炮弹方向移动，使合膛规从弹头方向套在炮弹外周，合膛规由炮弹弹头方向逐步朝炮弹壳底部方向移动，实施合膛检查；在移动到设定位置时，对应的炮弹支撑装置下降以避让合膛规和合膛小车运行，炮弹由未下降的炮弹支撑装置和合膛规及小车共同支撑。在合膛检查的合膛规行进过程中，合膛规向炮弹施加轴向作用力，作用力的大小与炮弹的形位误差相关，形位误差越小，作用力越小，反之，则越大。该轴向作用力使炮弹形成向前移动趋势或向前移动，炮弹相应抵压压力检测装置，从而使压力检测装置生成压力信号。通过设定的检测程序和判断标准，可以根据压力大小进行检测结果判定。需要回退合膛规时，轴向限位装置向上翻转，使炮弹被固定在轴向限位装置和压力检测装置之间，以有效防止炮弹在合膛规回退的初始阶段随合膛规一起后退；当合膛规和合膛小车回退到设定位置时，炮弹尾部露出合膛规，压弹装置从炮弹上方通过炮弹尾部对炮弹实施压紧，以备在轴向限位装置脱离炮弹后，阻止炮弹随合膛规回退；当合膛小车回退至到设定位置时，轴向限位装置向下翻转脱离炮弹以避让合膛小车及合膛规回退，炮弹由压弹装置压紧；此后，合膛小车及合膛规持续回退，直至回退到停车位原点，且合膛规全部脱离炮弹；在压弹装置解除对炮弹的压紧后，就可卸下炮弹，完成合膛检查全过程。本发明通过与现有技术中的工业控制技术结合，能够方便的实现自动检测。以有效降低检测劳动强度，提高检测效率，确保炮弹质量。

优选的，所述合膛小车通过驱动电机和同步带传动结构驱动；所述驱动电机为伺服电机或步进电机。可充分利用现有伺服控制技术，以及位置检测元件如磁栅式位置检测元件形成闭环控制系统，可提升自动化程度。

优选的，所述炮弹支撑装置还包括多个沿机身纵向分布的托辊，托辊通过托辊架设置，托辊架由第二升降气缸驱动升降。可通过托辊单独支撑炮弹，使托辊构成炮弹的辅助支撑和对炮弹进行初步定位，以便在装卸炮弹过程中，炮弹不与滚轮接触，避免对滚轮造成磕碰损伤，确保炮弹轴心定位精度。

进一步优选的，所述滚轮托架和多个托辊呈交错布置，并按两相邻滚轮托架之间设置一托辊的方式设置。确保单独由托辊和滚轮支撑时，能够形成对炮弹的稳定支撑。

优选的，所述压力检测装置包括压力传感器，压力传感器外部设有护套，护套可滑动的套装在压力传感器外周。护套用于形成对压力传感器的保护，防止尘埃污染，影响检测精度，还可避免检测过程中炮弹直接接触压力传感元件，或者意外坠落物对传感器造成损坏，延长使用寿命和检测的稳定性和可靠性。

进一步优选的，所述护套呈直线轴承结构或者通过直线轴承设置。以利用直线轴承连接的两部件之间即可实现轴向移动，也可相对转动，达到确保压力检测结果可靠的目的。

优选的，所述压力检测装置旁边还设有位置检测装置，位置检测装置由自复位触杆和接近开关组成。位置检测装置用于在装设炮弹后，通过炮弹压迫形成检测信号，可利用该信号触发控制系统启动检测机，达到自动启动运行的目的。

优选的，所述轴向限位装置包括翻转板，翻转板一端铰接在限位座上，翻转板另一端用于抵靠炮弹；限位座上铰接有翻转气缸，翻转气缸的活塞杆远端铰接在所述翻转板中部。以通过结构简单的启动驱动方式形成可靠的翻转结构，降低制造成本和故障率。

进一步优选的，所述限位座搭在机身的两侧墙上，限位座通过向下延伸的下延伸结构固定连接有气缸支架，气缸支架呈槽形结构；所述翻转气缸由其缸体的中部铰接在之间的槽口部分。以充分利用机身中间的宽度和高度空间布置，从而形成紧凑化的结构布局。

进一步优选的，所述翻转板中部突出有连接耳；所述翻转气缸的活塞杆远端与连接耳远端铰接。可有效减少气缸行程，从另一方面便于结构紧凑化。

本发明的有益效果是，采用本机进行合膛检查，可有效降低劳动强度，提高检测效率，确保炮弹检测质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意轴测图。

图2是本发明图1的主视图。

图3是本发明的中托辊设置结构示意图。

图4是本发明的中滚轮设置结构示意图。

图5是本发明中图2中的a部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

参见图1、图2、图3、图4、图5，一种自动合膛检测机，包括卧式的机身1，机身1由楔块式垫铁安装固定，机身1通过两侧墙顶部的导轨副配合结构设有能够沿机身1纵向往返移动的合膛小车2，合膛小车2上装载有合膛规2b，合膛规的长度小于炮弹24长度，机身1尾部构成合膛小车2用停车位；机身1上设有炮弹支撑装置，炮弹支撑装置包括多个沿机身1纵向分布的滚轮托架6a，滚轮托架6a上设有从炮弹24两侧托起炮弹的两个滚轮6，两个滚轮6均通过对应的轴承和滚轮轴形成可转动结构，两个滚轮6形成自定心结构用以支撑炮弹，并限定炮弹中心轴线位置，滚轮托架由第一升降气缸5驱动升降；机身1前端设有压力检测装置和压弹装置，压力检测装置位于导弹轴线延伸线上；压弹装置用于从炮弹上方通过炮弹尾部对炮弹实施压紧；在靠近合膛小车2停车位的滚轮托架与停车位之间设有轴向限位装置，轴向限位装置呈可翻转地设在机身1上，轴向限位装置通过向上翻转实现对炮弹一个方向轴向位置限定；轴向限位装置通过向下翻转形成对合膛小车2往返运行的避让。第一导轨副配合结构的导轨1a设在机身1的顶部，并呈两排布置的双导轨结构，第一导轨副配合结构的滑块固定连接在合膛小车的基础板2a下端面上。

其中，所述合膛小车2通过驱动电机和同步带传动结构驱动，同步带传动结构驱动包括同步带，与同步带啮合的驱动同步带轮和换向同步带轮轮2c，驱动同步带轮设在机身1上，位于合膛小车停车位附近并由驱动电机驱动转动，换向同步带轮轮2c设在机身1上，并位于压力检测装置附近；合膛小车2固定连接在同步带上，随同步带往返移动；本实施例的同步带传动结构设有并排的两套，两个驱动同步带轮由同一驱动电机驱动同步转动；所述驱动电机为伺服电机或步进电机。所述炮弹支撑装置还包括多个沿机身1纵向分布的托辊4，托辊4通过轴承和托辊轴可转动地设在托辊架4a，托辊4通过圆弧凹槽面形成对炮弹的初步定心支撑，托辊架4a由第二升降气缸7驱动升降。多个所述滚轮托架和多个托辊4呈交错布置，并按两相邻滚轮托架之间设置一托辊4的方式设置。所述压力检测装置包括压力传感器3，压力传感器3外部设有护套8，护套8可滑动的套装在压力传感器3外周。

另外，所述压力检测装置旁边还设有位置检测装置，位置检测装置由自复位触杆9和接近开关10组成，自复位触杆9通过自复位弹簧25自复位，自复位触杆9滑动设在检测支架26上，接近开关10固定在检测支架26上，并位于自复位触杆9尾端。所述轴向限位装置包括翻转板11，翻转板11一端铰接在限位座12上，翻转板11另一端用于抵靠炮弹；限位座12上铰接有翻转气缸13，翻转气缸13的活塞杆远端铰接在所述翻转板11中部。所述限位座12搭在机身1的两侧墙上，限位座12通过向下延伸的下延伸结构12a固定连接有气缸支架12b，气缸支架12b呈槽形结构；所述翻转气缸13由其缸体的中部铰接在之间的槽口部分。所述翻转板11中部突出有连接耳11a；所述翻转气缸13的活塞杆远端与连接耳11a远端铰接。

压弹装置、压力检测装置和位置检测装置三者均设在同一安装支架14上，安装支架14通过第二导轨副结构连接在所述机身1上，并位于与所述停车位相对的机身1的另一端；以使前述三者形成能够沿机身1纵向可调节的位置可调节结构，从而方便适应不同长度的炮弹检测，第二导轨副结构的滑块和导轨之间设有通过螺钉23锁紧的锁紧结构。炮弹支撑装置通过锁紧结构与导轨形成锁紧固定。压弹装置包括具有弧形凹面工作面的压弹块15，压弹块15连接有压弹升降气缸16，压弹升降气缸16固定连接在所述安装支架14的悬臂14a上；所述压力传感器3固定连接在传感器座17前端面上，压力传感器3轴线呈水平布置；所述护套8呈端盖形罩在压力传感器3外部，并呈直线轴承结构地设在传感器座17的圆柱段上，护套8内壁与传感器座17的圆柱面之间分布有多个钢球18，多个钢球18通过保持架19保持均匀分布状态，护套8通过防脱出结构阻止护套8从传感器座17一端脱出，防脱出结构由传感器座17的轴肩17a和护套8上固定连接的挡环8a构成。

构成炮弹支撑装置的滚轮托架6a和托辊架4a分别固定连接在对应的升降板20上，升降板20与对应的升降气缸的活塞杆远端连接，升降板20通过导柱21可升降的设在气缸座22上，对应的升降气缸固定连接在相应的气缸座22上，气缸座22通过第三导轨副结构设置在机身1上，炮弹支撑装置通过第三导轨副形成沿机身1纵向位置可调节的结构，第三导轨副结构的滑块和导轨之间设有通过螺钉27锁紧的锁紧结构，炮弹支撑装置通过锁紧结构与导轨形成锁紧固定。

本实施例中，设有滚轮的滚轮架沿炮弹长度方向设有三个，两相邻滚轮架之间设有一含托辊的托辊架。

本实施例中，护套8通过直线轴承设在传感器座17的圆柱段上。

本检测机用于炮弹合膛检查时，可采用人力或吊装设施将炮弹水平置放在支撑装置的两个托辊4上，炮弹底部靠近压力检测装置，并压迫位置检测装置的自复位触杆9，位置检测装置检测到炮弹已装夹的待检测信号，然后，启动检测机执行合膛检查；检测机按以下顺序自动运行。

1、滚轮托架6a上升通过滚轮6形成对炮弹的支撑，托辊4下降直至回到最低点。

2、合膛小车2搭载合膛规2a朝向炮弹方向行进，合膛规2a由炮弹头部套向炮弹尾部实施合膛检查；行进在对应位置时，对应的滚轮托架6a下降至最低点，避让合膛小车2，以便合膛小车2顺利通过。合膛检查的合膛小车2行进过程中，合膛规2a向炮弹施加轴向力，炮弹将该轴向力传递到压力检测装置，压力检测装置形成相应的检测信号。当压力检测装置检测到超过规定的压力值时，发出报警信号。当炮弹形位误差较小时，轴向力较小，误差较大时，作用力增大。当压力检测装置发出报警信号时，对应炮弹形位误差超差，合膛检查不合格。反之，炮弹合膛检查合格。

3、合膛小车2运行到极限位置后，轴向限位装置向上翻转阻挡炮弹头部，合膛小车2回退，滚轮托架6a按降落顺序相反的顺序上升，逐个形成对炮弹的支撑；在炮弹尾部露出合膛规，并在靠近压弹装置的滚轮托架6a升起后，压弹装置下降，通过炮弹尾部对炮弹进行压紧；之后，合膛小车2持续回位，直至回到停车位原位。

4、托辊上升接替滚轮形成对炮弹支撑，并在此状态下卸下炮弹，从而完成合格炮弹的整个合膛检查。

在前述过程中，若压力检测装置发出报警信号，根据合膛小车2所在位置，回退合膛小车2时，程序自动选择轴向限位装置或者压弹装置实施炮弹随合膛规回退的阻挡。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。