一种智能化火炮窥膛装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及火炮检测领域，特别是涉及一种智能化火炮窥膛装置。窥膛装置包括检测探头、自适应扩张架、移动机构以及数据处理装置。其中，检测探头包括安装座、凸面反射镜、相机、照明装置以及激光测距装置。自适应扩张架包括中心杆，第一连接环、第二连接环、扩张杆以及调节环。移动机构用于驱动自适应控制架和检测探头构成的组合体在一个管件内部沿管件的延伸方向直线运动。数据处理装置用于根据激光测距装置的检测结果在相机获取的逐帧的图像上添加一个位置标记信息，进而确定图像中的每个对象在管件内的深度信息。本发明专利技术解决了常规火炮窥膛检查方法存在的检测效率低、位置精度差，检测结果可靠性不足的问题。测结果可靠性不足的问题。测结果可靠性不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化火炮窥膛装置


[0001]本专利技术涉及火炮检测领域，特别是涉及一种智能化火炮窥膛装置。

技术介绍

[0002]火炮等武器在使用过程，弹头会对炮膛和炮管造成损伤，表现为炮管在使用一段时间后会出现磨损和点蚀。这些炮管内部缺陷会对火炮的射击精度和正常使用造成影响，严重的甚至可能发生炸膛等严重事故。因此需要定期对火炮的炮膛进行检查，及时发现炮管内部缺陷及其分布。
[0003]现有的炮膛检测方法主要采用内窥法，将连接线缆的微型摄像头伸入到炮膛内部，然后根据获取到的图像人工判断炮膛内部的磨损和缺陷状况。这种传统的检测方法存在如下问题：摄像头的取景范围有限，需要难以一次性获取各个方向的图像，需要反复测量，效率低。检测设置在炮管内进出时位置存在晃动，难以获取各个缺陷的准确位置。需要依赖人工进行检查，存在误检的情况，检测结果的可靠性不足。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有火炮窥膛检查方法存在的检测效率低、位置精度差，检测结果可靠性不足的问题，提供一种智能化火炮窥膛装置。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种智能化火炮窥膛装置，该窥探装置用于对火炮的炮管内壁进行缺陷检查，同时该窥膛装置也可以用于对其它任何与火炮炮管结构相近的管件的内窥检测。本专利技术提供的窥膛装置包括检测探头、自适应扩张架、移动机构以及数据处理装置。
[0007]其中，检测探头包括安装座、凸面反射镜、相机、照明装置以及激光测距装置。相机固定在安装座上，相机的镜头的取景方向朝外；凸面反射镜通过连接件固定在安装座上，凸面反射镜的反射面朝向相机的镜头，且相机和凸面反射镜之间存在间距，以使相机至少能够完整获取凸面反射镜上呈现的所有图像。照明装置安装在安装座上，用于对相机取景范围内的目标区域进行照明。激光测距装置安装在安装座上；激光测距装置的检测方向指向安装座的前端，激光测距装置用于获取自身与安装座前端的遮挡物间的距离。
[0008]自适应扩张架包括中心杆，第一连接环、第二连接环、扩张杆以及调节环。中心杆的一端与检测探头连接，另一端与一个移动机构连接。中心杆上从靠近检测探头的一端至另一端依次套设有第一连接环、第二连接环和调节环。扩张杆的数量为不少于4的偶数。每根扩张杆均由第一连杆和第二连杆通过销轴铰接而成，铰接处的销轴上还设置有滚轮。第一连杆和第二连杆为非等长杆；扩张杆的两端分别铰接在第一连接环和第二连接环的外周上，且扩张杆在第一连接环或第二连接环上按照长短交替的方式等间距安装。第一连接环和第二连接环相互靠近时，扩张杆的铰接端向远离中心杆的一侧伸出。调节环用于调整第二连接环在中心杆上的位置，进而改变第一连接环和第二连接环之间的距离。
[0009]移动机构用于驱动自适应控制架和检测探头构成的组合体在一个管件内部沿管
件的延伸方向直线运动。
[0010]数据处理装置接收相机获取的数据以及激光测距装置的检测结果，并根据激光测距装置的检测结果在相机获取的逐帧的图像上添加一个位置标记信息，进而确定图像中的每个对象在管件内的深度信息。
[0011]作为本专利技术进一步地改进，凸面反射镜和安装座之间通过多根相互平行的连接杆固定连接。凸面反射镜的边缘处设置多个沿圆周均匀分布的连接孔。连接杆一端与安装座固定连接，另一端与凸面反射镜通过边缘处的连接孔可拆卸连接。
[0012]作为本专利技术进一步地改进，凸面反射镜和安装座之间通过一个透明的圆柱形的罩筒固定连接，安装座上靠近凸面反射镜的一侧设有一个环形的凸缘。凸缘的外径与凸面反射镜的外径相等，且与罩筒的内径相匹配。罩筒的一端套设在凸缘上，另一端套设在凸面反射镜的外周上。
[0013]作为本专利技术进一步地改进，安装座内设有空腔，空腔内设置一块安装板；相机固定在安装板上，且相机的镜头和凸面反射镜同轴设置。
[0014]作为本专利技术进一步地改进，安装座中靠近相机一侧的外周上设置环状的安装槽。照明装置的光源位于安装槽内；安装槽上设置透明的盖板，且安装槽上的盖板的高度不高于安装座的外表面。照明装置的照明区域至少包括沿相机和凸面反射镜之间的周向范围。
[0015]作为本专利技术进一步地改进，检测探头中安装座的尾端设有连接轴。自适应扩张架的中心杆上靠近第一连接环一侧的端部设置有连接套，连接套内腔形状与连接轴的外轮廓相匹配。连接套的外壁上设置贯穿的螺纹孔，连接轴上设置销孔、键槽或外径缩小的连接颈。连接轴和连接套可拆卸连接，并通过一组蝶形螺母和螺栓锁定。当连接轴和连接套锁定时，螺栓插入到螺纹孔内，并抵紧连接轴上的销孔、键槽或连接颈。
[0016]作为本专利技术进一步地改进，自适应扩张架还包括一根弹簧，弹簧套设在中心杆上，并位于第二连接环和调节环之间。
[0017]作为本专利技术进一步地改进，第一连接环和第二连接环结构相同，二者均包括套环和均匀分布在套环周向上的多个连接耳。套环的内径与中心杆的外径相匹配。连接耳分为第一连接耳和第二连接耳，第一连接耳和第二连接耳在套环上等间距交替排布。且第一连接耳分布在套环靠内的一侧上，用于连接扩张杆中的短杆。第二连接耳分布在套环靠外周的一侧上，用于连接扩张杆中的长杆。
[0018]作为本专利技术进一步地改进，中心杆上靠近调节环的其中一段设有外螺纹，调节环内设置内螺纹，调节环在中心杆的螺纹段上通过自旋实现沿中心杆的延伸方向移动，进而调节第二连接环和第二连接环的间距。
[0019]作为本专利技术进一步地改进，中心杆为光轴，且中心杆上设置一个伸缩驱动组件，伸缩驱动组件用于驱动调节环沿中心杆的延伸方向直线运动。
[0020]作为本专利技术进一步地改进，数据处理模块包含一个缺陷识别单元和一个位置标记单元。缺陷识别单元用于对相机获取的视频数据进行分帧处理得到逐帧的图像；然后从各帧图像中识别出管件内壁上存在的各类缺陷；并为识别出的每一个缺陷赋予一个专属的编号。位置标记单元用于根据测距装置的检测结果为缺陷识别单元在逐帧图像中识别出的每一个缺陷标定一个与深度有关的位置信息。数据处理模块还将包含缺陷识别结果和位置标定信息的逐帧图像输出到一个显示模块中进行显示。
[0021]本专利技术提供的一种检测探头及其火炮窥膛装置，具有如下有益效果：
[0022]1、该型火炮窥膛装置的检测探头相对传统的探头而言，通过增加凸面反射镜进行成像；从而具有更广阔的观测视角，在一个深度位置能够观测到周围环形区域的所有炮膛内壁图像。同时，在接近特定位置时还可以对通过凸面镜反射的畸变效果对局部区域进行放大，更便于发现尺度较小的缺陷。
[0023]2、本专利技术提供的窥膛装置在获取炮膛内壁图像的同时，还通过测距装置获图像对应的区域在炮膛内的深度信息或位置信息。并将相应的深度信息或位置信息标记在实时图像上，从而便于检查人员直观地对炮膛内的缺陷分布进行掌握。
[0024]3、本专利技术对窥膛装置的检测部分的结构进行创新设计，不仅满足成像质量的要求，而且体积小巧，容易安装和拆卸，且具有较高的结构强度和耐候性能。在使用罩筒结构固定凸面反射镜和相机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化火炮窥膛装置，其用于对火炮的炮管内壁进行缺陷检查，其特征在于，所述窥膛装置包括：检测探头，其包括安装座、凸面反射镜、相机、照明装置以及激光测距装置；所述相机固定在安装座上，相机的镜头的取景方向朝外；所述凸面反射镜通过连接件固定在安装座上，所述凸面反射镜的反射面朝向所述相机的镜头，且相机和凸面反射镜之间存在间距，以使所述相机至少能够完整获取凸面反射镜上呈现的所有图像；所述照明装置安装在所述安装座上，用于对所述相机取景范围内的目标区域进行照明；所述激光测距装置安装在所述安装座上；所述激光测距装置的检测方向指向所述安装座的前端，所述激光测距装置用于获取自身与安装座前端的遮挡物间的距离；自适应扩张架，其包括中心杆，第一连接环、第二连接环、扩张杆以及调节环；所述中心杆的一端与所述检测探头连接，另一端与一个移动机构连接；所述中心杆上从靠近检测探头的一端至另一端依次套设有第一连接环、第二连接环和调节环；所述扩张杆的数量为不少于4的偶数；每根扩张杆均由第一连杆和第二连杆通过销轴铰接而成，铰接处的销轴上还设置有滚轮；所述第一连杆和第二连杆为非等长杆；所述扩张杆的两端分别铰接在第一连接环和第二连接环的外周上，且扩张杆在第一连接环或第二连接环上按照长短交替的方式等间距安装；所述第一连接环和第二连接环相互靠近时，扩张杆的铰接端向远离中心杆的一侧伸出；所述调节环用于调整所述第二连接环在中心杆上的位置；进而改变所述第一连接环和第二连接环之间的距离；移动机构，其用于驱动所述自适应控制架和检测探头构成的组合体在一个管件内部沿所述管件的延伸方向直线运动；以及数据处理装置，其接收所述相机获取的数据以及激光测距装置的检测结果，并根据激光测距装置的检测结果在相机获取的逐帧的图像上添加一个位置标记信息，进而确定图像中的每个对象在管件内的深度信息。2.根据权利要求1所述的智能化火炮窥膛装置，其特征在于：所述凸面反射镜和安装座之间通过多根相互平行的连接杆固定连接；所述凸面反射镜的边缘处设置多个沿圆周均匀分布的连接孔；所述连接杆一端与安装座固定连接，另一端与所述凸面反射镜通过边缘处的连接孔可拆卸连接。3.根据权利要求1所述的智能化火炮窥膛装置，其特征在于：所述凸面反射镜和安装座之间通过一个透明的圆柱形的罩筒固定连接，所述安装座上靠近所述凸面反射镜的一侧设有一个环形的凸缘；所述凸缘的外径与所述凸面反射镜的外径相等，且与所述罩筒的内径相匹配；所述罩筒的一端套设在所述凸缘上，另一端套设在所述凸面反射镜的外周上。4.根据权利要求1所述的智能化火炮窥...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾铁军，薛仁杰，桂大庆，曹晓飞，纵大帅，潘洋，李朋辉，张锋，
申请(专利权)人：合肥君信电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：