專利名稱：變壁厚零件超聲透射檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于變壁厚的零件的超聲檢測方法。此方法可以檢測變壁厚零件的內(nèi)部缺陷，此方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動化掃查，具有高效、方便、檢測精度高等特點。
ニ背景技術：
變壁厚回轉件的超聲檢測方法一直是超聲檢測領域的ー個難點。傳統(tǒng)的檢測方法需要人工去檢測回轉件上各個點的缺陷情況，這樣的人工檢測方法不僅效率低，而且不能生成直觀的檢測結果圖，很大程度依賴于檢測人員對缺陷的判斷。本檢測方法能夠自動生成檢測路徑，通過程序控制雙機械手沿著特定的檢測路徑運動，并且能夠讓雙機械手在路徑點上保存對應的角度，這兩個角度能夠獲得比較大的透射脈沖超聲信號。本檢測不僅解決了回轉件的自動檢測問題，而且還具有檢測過程快速高效，檢測精度高等特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測變厚零件的檢測方法，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動化檢測、快速高效檢測、測量精度高。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本檢測方法由路徑規(guī)劃的軟件、機械手的控制軟件和超聲的信號的采集系統(tǒng)組成。通過路徑規(guī)劃軟件導入被檢測零件的工程圖，拾取工程圖上面的待檢測外輪廓路徑，通過軟件的計算生成截面上各個點對應的位置信息和方向矢量信息。為了讓內(nèi)部接受到較大的透射信號，在材料的某一點上面兩邊的位置和方向矢量如圖I所示。入射方向要與材料的表面垂直，這樣能使材料內(nèi)部的有入射信號的值，根據(jù)聲波的折射原理公式(1)，我們可以求得內(nèi)側接受器的方向矢量。
sin a Cl- — —(I)
sin P c2上面(I)式中a表示入射角度，0表示折射，Cl表示聲波在第一種材料內(nèi)部的傳播速度，c2表不聲波在第二種材料內(nèi)部的傳播速度。如圖2所示是零件截面路徑點上面各個點的位置和方向矢量信息，可以通過改變計算的步進參數(shù)來改變計算點的疏密程度，當步進越小時生成的路徑點越多越密集，檢測的效率就比較低，當步進越大時生成較少的路徑點，但同時檢測精度也跟著降低。所以得綜合檢測效率和檢測精度的要求選取適當?shù)牟竭M參數(shù)。講檢測的路徑的位置信息和方向矢量信息傳給雙機械手的控制軟件，控制程序控制機械手沿指定的路徑運動，并在到達路徑點的時候發(fā)射和接受脈沖。講接受到的脈沖信號存儲起來用于后續(xù)的處理，生成檢測的三維圖像或者三維的數(shù)據(jù)分析。本發(fā)明的優(yōu)點在于能夠結合機械手柔性檢測的特點，自動生成檢測路徑，通過控制機械手沿檢測路徑運動，實現(xiàn)自動化的檢測特點。本檢測方法與常規(guī)的檢測相比較，具有自動化程度高，檢測速度快，檢測精度高等特點。
四

圖I材料任意點的透射原理圖a表示入射角度，0表示折射角度，Cl表不聲波在第一種材料內(nèi)部的傳播速度，c2表不聲波在第二種材料內(nèi)部的傳播速度圖2任意段輪廓曲面的路徑規(guī)劃點的位置和方向矢量信息
五具體實施方式

下面對本檢測方法的具體實施方式
進行詳細說明I、通過檢測裝置的軟件系統(tǒng)導入被測零件的工程圖，根據(jù)工程圖拾取被檢測的輪廓軌跡，生成三維的檢測路徑的一系列路徑點的三維信息文本文件。2、將生成的路徑點信息文本導入到雙機械手的控制系統(tǒng)。3、雙機械手的控制系統(tǒng)控制雙機械手嚴格按照路徑軌跡上面的點運動，在每個點上面雙機械手保存特定的角度。4、在路徑軌跡上面各個點觸發(fā)雙機械手發(fā)射脈沖信號和接受脈動信號，獲得各個點的信號結果用于后處理。
權利要求
1.一種用于檢測變壁厚零件的超聲檢測方法。能夠檢測出變壁厚零件的內(nèi)部缺陷信息。該種方法包括零件截面的路徑規(guī)劃，路徑數(shù)據(jù)的生成導出，雙機械手的同步運動檢測。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，該檢測方法能夠通過零件模型生成截面的路徑點。這些路徑點包括三維的位置信息和三維的方向矢量信息。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，該檢測方法能夠?qū)⑸傻穆窂揭?guī)劃信息導出成ー個文本文件。這個文本文件記錄著變壁厚零件檢測路徑上面的各個位置點的坐標和方向矢量信 o
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，能夠通過計算機讀取路徑規(guī)劃的文本信息，控制雙機械手沿著路徑點運動，同時要保證雙機械手的協(xié)同運動，能夠在同一時刻運動到相應變壁厚相應軌跡的路徑點。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，能夠控制雙機械手運動到相應的路徑點時觸發(fā)ー個機械手上面的換能器發(fā)射脈沖，另ー個機械手上面換能器接收脈沖，并記錄這個脈沖數(shù)據(jù)用于后面的處理。
全文摘要
本檢測方法是針對變壁厚零件的檢測方法。通過回轉件的CAD工程圖能夠生成截面的軌跡點信息，這些軌跡信息傳給雙機械手的控制系統(tǒng)，控制雙機械手嚴格按照規(guī)劃的路徑運動，并且到指定的路徑點能夠發(fā)射和接收信號。此檢測方法在每個路徑點的檢測位置方向是根據(jù)實驗規(guī)劃出來的結果，能夠使接收信號的強度增大。此檢測方法具有自動化檢測、高效方便、誤差小、靈敏度高等特點。
文檔編號G01N29/265GK102778510SQ20121023100
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權日2012年7月4日
發(fā)明者盧宗興, 張嵐, 徐春廣, 王洪博, 肖定國, 趙新玉, 郝娟 申請人:北京理工大學