激光非接触式对弹体厚度的在线检测方法与研究

激光非接触式对弹体厚度的在线检测方法与研究

论文摘要

弹体厚度检测技术是关乎弹体生产质量的重大关键性技术。随着生产与科学的迅速发展,对弹体厚度检测的精度与效率提出了越来越高的要求。针对某某弹药厂生产的弹体壁厚几何外形的特点与检测规律,设计了专门用于检测弹体厚度的自动检测系统,并对检测系统的测量方法进行了分析。本文对炮弹弹体和药筒的内外壁厚度的在线检测方法进行了研究,研制了一种基于非接触式对弹体厚度的激光扫描设备,实现了弹体生产过程中数据的实时采集。对弹体的几何形状与参数进行了分析研究,选择了适当的测量算法和方案对待测参数进行测量;选用相对测量法求取内外直径尺寸,通过三阶样条插值算法,对内外壁轮廓曲线进行拟合;选择最小值法计算待测点的壁厚值。在程序算法和系统结构上进行简化处理,避免了传感器探头复杂的结构设计,降低了制造成本,提高了检测效率。基于非接触式测量的激光扫描的测量方式和相对测量原理,本文对弹体厚度的各待测参数进行了分析和总结,规划了一套实际可行的测量方案,并详细给出了壁厚各待测参数的测量算法。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 研究目的和意义
  • 第二章 测量任务规划及设计方案
  • 2.1 主要技术指标和主要研究内容
  • 2.2 总体设计方案
  • 2.3 检测系统工作原理
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 传感器的选择与标定
  • 3.1 激光位移传感器的测量原理与选择
  • 3.2 光三角原理
  • 3.3 传感器的最终选择
  • 3.4 激光位移传感器的标定
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 伺服控制系统
  • 4.1 光栅位移伺服控制系统
  • 4.2 回转伺服控制系统
  • 4.3 本章小结
  • 第五章 弹体径向尺寸测量方法的研究
  • 5.1 相对测量方法
  • 5.2 弹体内外径向待测参数及其测量方法
  • 5.3 弹体厚度算法的设计与仿真
  • 5.4 误差分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 实验结果及结论
  • 6.1 系统的抗干扰性能设计与仿真
  • 6.2 检测系统工作效率分析
  • 6.3 测量结果
  • 6.4 结论
  • 致谢
  • 参考文献
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