一种底火深度检测装置及系统的制作方法

1.本发明涉及枪弹装配技术领域，特别是涉及一种可与弹壳的底面紧密贴合的底火深度检测装置及系统。


背景技术：

2.底火(pr imer)是装在枪弹或炮弹底部，靠输入机械或电能刺激发火的火工品，用于输出火焰引燃发射药或传火药。由铜盂、雷酸汞等材料制造，灵敏度高、发火力强，广泛地应用于各类枪弹或炮弹。
3.底火装配方式多采用压力冲击或定扭矩旋入，由于底火本身非常敏感，在装配生产及贮存运输中受较大冲击力会产生爆炸，对操作人员及设备产生伤害，因此要求底火冲击面必须低于弹壳底面规定高度(图4所示尺寸t)。在枪弹生产和装配过程中，底火装配深度不达标，会对枪弹质量造成严重的影响。
4.目前，对于底火装配深度进行检测的方式大多分为接触式检测以及非接触式检测两种，非接触式检测方式虽然相对于接触式检测方式更加安全，但是非接触式检测方式容易在计算时产生积累误差，以及容易出现由于激光条散斑而引起的枪弹底火深度测量精度与稳定性下降。
5.接触式检测方式通常包含一个用于与弹壳底面接触的升降检测块，升降检测块的一个端面会在压力的作用下与弹壳的底面接触，然后通过位移传感器检测升降检测块与位移传感器之间的距离，计算出底火的深度。可见，升降检测块的端面与弹壳的底面接触是否充分直接影响着底火的深度检测精度。
6.因此，如何提供一种底火深度检测装置可以保证检测头的接触面始终与弹壳底面贴平，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。


技术实现要素：

7.鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种底火深度检测装置及系统。
8.本发明提供了如下方案：
9.一种底火深度检测装置，包括：
10.传感器单元，所述传感器单元包括导向套、抱箍、位移传感器、检测头、弹簧以及螺母；所述位移传感器与所述检测头同轴向布置且均与所述抱箍相连，所述检测头的下端延伸至所述抱箍的下端以下；所述抱箍穿过所述导向套的上端开口与所述螺母固定相连；所述螺母经由所述导向套的下端开口配合连接在所述导向套的内部；所述弹簧套装于所述抱箍的外部且被限位于所述螺母的上端面与所述导向套的上部凸沿之间；
11.升降单元，所述升降单元与所述传感器单元相连，所述升降单元用于驱动所述传感器单元升降；
12.其中，所述螺母包括底板，所述底板的下表面用于与待检测弹壳的底面接触；所述
底板设置有供所述检测头进出的通孔以使所述检测头可穿过所述通孔与底火面接触；
13.未受力状态下所述抱箍与所述导向套不接触；所述螺母的侧面形成用于与所述导向套内侧立面接触的接触面，所述接触面具有球面结构以使所述螺母在所述导向套内目标范围内转动。
14.优选地：所述升降单元包括安装座、气缸以及压板，所述气缸的缸体与所述安装座固定相连，所述气缸的活塞杆与所述压板固定相连，所述压板与所述导向套固定相连；所述安装座用于与固定物相连。
15.优选地：所述固定物包括机床台面。
16.优选地：还包括弹壳定位单元，所述弹壳定位单元包括弹壳定位套以及托板；所述待检测弹壳的底面穿过所述弹壳定位套与所述底板的下表面相对，所述托板与所述待检测弹壳的顶面相接触。
17.优选地：所述接触面具有球面结构以使所述螺母在所述导向套内
±
8℃范围内转动。
18.优选地：所述螺母与所述抱箍采用螺纹连接方式相连。
19.优选地：所述弹簧为压缩弹簧。
20.一种底火深度检测系统，所述系统包括：
21.控制器以及上述的底火深度检测装置；所述控制器与所述位移传感器以及所述升降单元可通信相连；
22.所述控制器用于执行以下操作：
23.控制所述升降单元驱动所述传感器单元下降直至所述检测头与所述待检测弹壳的底火面接触；
24.接收所述位移传感器发送的位移测量值；
25.将所述位移测量值与预存的位移标定值进行比对，根据比对结果判断底火深度是否合格。
26.优选地：所述控制器还用于执行以下操作：
27.控制所述升降单元驱动所述传感器单元下降直至所述检测头与标准平板的表面接触；所述标准平板放置于弹壳位置；
28.接收所述位移传感器发送的位移初始值作为所述位移标定值并储存。
29.优选地：所述将所述位移测量值与预存的位移标定值进行比对，根据比对结果判断底火深度是否合格，包括：
30.将所述位移测量值与所述位移标定值比差获得实际误差值，判断所述实际误差值是否位于目标误差区间；
31.如果是，则确定所述底火深度合格；
32.如果否，则确定所述底火深度不合格。
33.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
34.本技术实施例提供的一种底火深度检测装置及系统，该装置提供的气缸带动的位移传感器用抱箍固定，具有球面接触面的螺母在导向套内
±8°
范围内可任意转动，以利于螺母端面与弹壳底面始终贴平，保证位移传感器读数精确，避免由于弹壳定位不准造成测量误差。
35.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1是本发明实施例提供的一种底火深度检测装置的结构示意图；
38.图2是本发明实施例提供的a局部放大示意图；
39.图3是本发明实施例提供螺母的结构示意图；
40.图4是底火深度的示意图；
41.图5是弹壳的底面与底板平行状态下检测状态的结构示意图；
42.图6是弹壳的底面与底板非平行且螺母不转动状态下检测状态的结构示意图；
43.图7是弹壳的底面与底板非平行且螺母转动后检测状态的结构示意图；
44.图8是本发明实施例提供的一种底火深度检测系统的连接框图。
45.图中：传感器单元1、导向套11、抱箍12、位移传感器13、检测头14、弹簧15、螺母16、底板161、接触面162、升降单元2、安装座21、气缸22、压板23、弹壳定位套31、托板32、控制器4、待检测弹壳5。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.参见图1、图2、图3，为本发明实施例提供的一种底火深度检测装置，如图1、图2、图3所示，该装置可以包括：
48.传感器单元1，所述传感器单元1包括导向套11、抱箍12、位移传感器13、检测头14、弹簧15以及螺母16；所述位移传感器13与所述检测头14同轴向布置且均与所述抱箍12相连，所述检测头14的下端延伸至所述抱箍12的下端以下；所述抱箍12穿过所述导向套11的上端开口与所述螺母16固定相连；所述螺母16经由所述导向套11的下端开口配合连接在所述导向套11的内部；所述弹簧15套装于所述抱箍12的外部且被限位于所述螺母16的上端面与所述导向套11的上部凸沿之间；
49.升降单元2，所述升降单元2与所述传感器单元1相连，所述升降单元2用于驱动所述传感器单元1升降；
50.其中，所述螺母16包括底板161，所述底板161的下表面用于与待检测弹壳5的底面接触；所述底板161设置有供所述检测头14进出的通孔以使所述检测头14可穿过所述通孔与底火面接触；
51.未受力状态下所述抱箍12与所述导向套11不接触；所述螺母16的侧面形成用于与所述导向套11内侧立面接触的接触面162，所述接触面162具有球面结构以使所述螺母16在
所述导向套11内目标范围内转动。
52.本技术实施例提供的底火深度检测装置，采用升降单元2驱动传感器单元1上下运动，位移传感器13以及检测头14采用抱箍12固定，可以保证两者的同心度更好，检测头14在压缩位移传感器13进行位移检测时，获得的位移数据更加准确。同时采用具有球面结构的螺母16作为抱箍12与导向套11的接触部件使用，可以使得螺母16携带抱箍12及与抱箍12相连的各部件，在导向套11内目标范围内任意转动，这样的方式可以保证即使弹壳的底面没有处于完全水平或者在与螺母16的底板161的下表面未接触前不与底板161平行时，在底板161与弹壳接触后螺母16可以通过在导向套11内的转动使得底板161的下表面与弹壳的底面完全平行，进而保证底板161的下表面可以与弹壳的底面紧密贴合。由于在未受力状态下抱箍12不与导向套11接触，因此可以形成一定的相对转动空间，在螺母16转动过程中抱箍12同样可以携带位移传感器13以及检测头14同步转动，进而保证检测头14与位移传感器13的轴线可以与弹壳的底面垂直，进而达到提高检测精度的目的。
53.本技术实施例提供的升降单元2的目的是用于驱动传感器单元1上下运动，为了保证该升降单元2运行平稳，本技术实施例可以提供所述升降单元2包括安装座21、气缸22以及压板23，所述气缸22的缸体与所述安装座21固定相连，所述气缸22的活塞杆与所述压板23固定相连，所述压板23与所述导向套11固定相连；所述安装座21用于与固定物相连。通过气缸22作为动力输出来源，具有动作反应快，压力调节方便等优点。具体的，所述固定物包括机床台面。
54.在实际使用时，当底火装配完成后，弹壳传递到检测工位，气缸22带动压板23及位移传感器13下降，球面螺母16端面接触弹壳，在压缩弹簧15作用下与弹壳紧密贴合，检测头14接触底火面并压缩位移传感器13，传感器读取数值，与标准数值进行对比判断深度值是否满足技术要求，合格则进入流转至后续工位生产，不合格则在下一工位剔除。
55.本技术实施例提供的待检测弹壳需要被固定在螺母16的正下方，同时使弹壳的底面朝上，为了方便固定待检测弹壳，本技术实施例可以提供还包括弹壳定位单元，所述弹壳定位单元包括弹壳定位套31以及托板32；所述待检测弹壳的底面穿过所述弹壳定位套31与所述底板161的下表面相对，所述托板32与所述待检测弹壳的顶面相接触。该弹壳定位套31可以采用侧面开口的方式，将弹壳供应至弹壳定位套31内。
56.可以理解是，本技术实施例提供的弹壳定位套31内部用于容纳弹壳的空间尺寸可以根据待检测弹壳的外径确定，同时托板32与弹壳定位套31之间的距离也可以根据待检测弹壳的长度确定，只需要保证托板32处于水平状态，同时保证弹壳的顶面与托板32接触后，弹壳的底面可以延伸至弹壳定位套31的上部以外即可。
57.本技术实施例提供的螺母16具有的球面结构的弧度以及尺寸可以根据螺母16的整体尺寸以及要求转动的目标范围所确定，同时该目标范围可以根据实际需要进行确定。例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供所述接触面162具有球面结构以使所述螺母16在所述导向套11内
±8°
范围内转动。如图3所示，本技术实施例提供的螺母16的接触面162位置处的最大外径可以是30-30.05毫米，最小外径可以是28.8毫米，球面结构截面形成的扇形的弧线两个端点与过弧线中点的延长线与螺母16的轴线交叉点的角度为23
°
，扇形的弧线的半径为8毫米，安装上述尺寸制作的螺母16即可实现在导向套11内
±8°
范围内转动。
58.设置球形接触面162的螺母16可以提高检测精度的原理为，假设在进行初始标定时，标准平板与螺母16的底板161的下表面平行，并在此状态下获得了位移标定值h0。在实际使用时，如图5所示，图5中示出了弹壳的底面在初始状态与底板161的下表面平行时，检测头14与弹壳的底火面接触示意图，此时检测头14以及位置传感器的轴线与弹壳的底面处于垂直状态，此时位移传感器13的读数可以记作h1。不更换弹壳的前提下，且保持螺母16的位置不变。如图6所示，当弹壳的底面发生倾斜与螺母16的底板161的下表面不平行时，螺母16的下表面会有一部分与弹壳的底面接触，当检测头14伸出与图5中相同长度后无法与底火面接触，因此检测头14需要伸出更长的长度才能够与底火面接触，此时位移传感器13的读数记作h2，由于h2与h1发生了变化，最终与h0的对比结果也会发生变化，最终影响检测精度。不更换弹壳的前提下，采用本技术实施例提供的装置可以使得螺母16发生转动。如图6所示，虽然弹壳的底面发生了倾斜，但是由于螺母16可以随着弹壳的底面朝同样的方向倾斜相同的角度，保证螺母16的底板161与弹壳的底面完全贴合形成平行结构。同时位移传感器13以及检测头14同样转动使得两者的轴线可以与弹壳的底面垂直，进而获得位移传感器13的读数为h3，由于h3与h1的读数相同，因此在与h0进行比对时，与弹壳没有发生倾斜时完全一致，达到提高检测精度的目的。
59.为了方便螺母16与抱箍12的安装以及拆卸，本技术实施例还可以提供所述螺母16与所述抱箍12采用螺纹连接方式相连。所述弹簧15为压缩弹簧。
60.该装置在使用时，将安装座21固定在机床台面上，气缸22与安装座21连接，压板23由气缸22带动上下移动，抱箍12固定位移传感器13，抱箍12端螺纹连接球面螺母16，在压缩弹簧15作用下可万向任意摆动，检测头14由位移传感器13内部弹力施压与底火接触。
61.本技术提供的底火深度检测装置，气缸带动的位移传感器用抱箍固定，具有球面接触面的螺母16在导向套11内
±8°
范围内可任意转动，以利于螺母端面与弹壳底面始终贴平，保证位移传感器读数精确，避免由于弹壳定位不准造成测量误差。
62.参见图8，本技术实施例还可以提供一种底火深度检测系统，如图8所示，所述系统包括：
63.控制器4以及上述的底火深度检测装置；所述控制器4与所述位移传感器13以及所述升降单元2可通信相连；
64.所述控制器4用于执行以下操作：
65.控制所述升降单元2驱动所述传感器单元1下降直至所述检测头14与所述待检测弹壳的底火面接触；
66.接收所述位移传感器13发送的位移测量值；
67.将所述位移测量值与预存的位移标定值进行比对，根据比对结果判断底火深度是否合格。具体的，将所述位移测量值与所述位移标定值比差获得实际误差值，判断所述实际误差值是否位于目标误差区间；
68.如果是，则确定所述底火深度合格；
69.如果否，则确定所述底火深度不合格。
70.进一步的，所述控制器4还用于执行以下操作：
71.控制所述升降单元2驱动所述传感器单元1下降直至所述检测头14与标准平板的表面接触；所述标准平板放置于弹壳位置；
72.接收所述位移传感器13发送的位移初始值作为所述位移标定值并储存。
73.标准板是平面的，传感器预装有2mm左右压缩量，标定时检测头与传感器的表面接触系统里储存数据作为位移标定值。
74.可以理解是，本技术实施例提供的位移标定值还可以通过其他途径以及方法获得。例如，可以采用确定的合格弹壳作为标定物使用，采用上述方法获得位移标定值。
75.该系统工作前，先将标准平板置于弹壳位置，启动控制器4的标定程序对位移传感器13读数进行标定，获得初始数值；然后启动控制器4的生产程序，检测装置将随机器自动工作，当弹壳到达检测工位时气缸22下降，带动位移传感器13下降，球面螺母16与弹壳底面紧密贴合，检测头14与底火面接触，传感器获得测量值，通过与标定值对比判断深度是否合格。
76.测量精度由位移传感器13读数决定，本技术实施例提供的系统的检测精度可达
±
0.01mm，满足产品要求的深度要求。
77.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加上必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
79.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
80.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。