CN109060845A - T形结构成形件中缺陷的空间定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于零部件缺陷定位技术领域，具体涉及一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，通过对T形结构成形件进行左右旋转45°，获得该T形结构成形件左右旋转的X射线检测图像，选用X射线穿透T形结构成形件直角角平分线(面)为定位特征点；借助两幅X射线检测图像各部分之间的几何关系建立通用的缺陷深度和偏移量计算的数学模型；其中，缺陷深度的数学模型为缺陷偏移量的数学模型为本发明适用于T形结构成形件中批量缺陷的空间定位，应用范围广，操作方便，易于实现，参考价值大，工程应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于零部件缺陷定位技术领域，具体涉及一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法。
背景技术
T形结构在工业生产中应用广泛，T形结构成形件主要是指采用焊接、铸造和锻压等材料加工方式制作而成的焊件、铸件和锻件等。发明人已开展了T形接头穿透型焊缝和角焊缝中批量缺陷的空间位置定位研究，并实现了其内部缺陷的空间定位及可视化。但未提出适用于T形结构成形件中批量缺陷的通用空间定位模型(T形结构成形件见图1)。因此发明一种T形结构成形件(虚线圆范围内)中批量缺陷的通用空间定位方法有着极为重要的现实意义和实际应用意义。发明可推广至更多的成形结构，具有较好的工程应用前景。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，包括以下步骤：
1)对T形结构成形件进行左右旋转，旋转角度均为45°，并获得该T形结构成形件左右旋转的X射线检测图像；
2)选用X射线穿透T形结构成形件直角角平分线(面)为定位特征点；
3)借助两幅X射线检测图像各部分之间的几何关系建立通用的缺陷深度和偏移量计算的数学模型；
其中，缺陷深度的数学模型如下：
缺陷偏移量的数学模型如下：
式中：h-缺陷到水平板下表面的距离(mm)，即缺陷深度；
dl-T形结构成形件右转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
dr-T形结构成形件左转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
a-垂直板宽度(mm)；
b-水平板厚度(mm)；
x-缺陷偏离垂直板中心线的距离(mm)，即缺陷偏移量。
上述的T形结构成形件垂直板的宽度a、水平板的厚度b可提前测量得出，dr和dl的投影距离是通过对T形结构成形件左右旋转后获得的X射线检测图像进行缺陷分割和缺陷细化获得；缺陷细化是把分割后的缺陷从周围四个方向不断向内缩减直至获得缺陷的中心点的方法。
当x＞0时缺陷位于垂直板中心线的右侧；当x＝0时缺陷位于垂直板中心线上；当x＜0时缺陷位于垂直板中心线的左侧。
本发明的有益效果是：采用本发明提出的T形结构成形件中缺陷的空间定位方法对实际T形结构成形件中的缺陷进行了缺陷定位，检测结果表明本发明可实现T形结构成形件中缺陷的空间定位，且定位准确。经破坏性检测验证，缺陷深度和偏移量计算的相对误差不超过5％。本发明适用于T形结构成形件中批量缺陷的空间定位，应用范围广，操作方便，易于实现，参考价值大，工程应用前景广阔。
附图说明
图1为T形结构成形件的模型；
图2为本发明T形结构成形件右转时缺陷深度定位的数学模型；
图3为本发明T形结构成形件左转时缺陷深度定位的数学模型；
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
如图2和图3所示，一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，包括以下步骤：
1)对T形结构成形件进行左右旋转，旋转角度均为45°，并获得该T形结构成形件左右旋转的X射线检测图像；
2)选用X射线穿透T形结构成形件直角角平分线(面)为定位特征点；
3)借助两幅X射线检测图像各部分之间的几何关系建立通用的缺陷深度和偏移量计算的数学模型；
其中，缺陷深度的数学模型如下：
缺陷偏移量的数学模型如下：
式中：h-缺陷到水平板下表面的距离(mm)，即缺陷深度；
dl-T形结构成形件右转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
dr-T形结构成形件左转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
a-垂直板宽度(mm)；
b-水平板厚度(mm)；
x-缺陷偏离垂直板中心线的距离(mm)，即缺陷偏移量。
当x＞0时缺陷位于垂直板中心线的右侧；当x＝0时缺陷位于垂直板中心线上；当x＜0时缺陷位于垂直板中心线的左侧。
上述的T形结构成形件垂直板的宽度a、水平板的厚度b可提前测量得出，dr和dl的投影距离是通过对T形结构成形件左右旋转后获得的X射线检测图像进行缺陷分割和缺陷细化获得；缺陷细化是把分割后的缺陷从周围四个方向不断向内缩减直至获得缺陷的中心点的方法。
根据上述模型可确定缺陷的深度和偏移量。而后缺陷沿T形结构成形件长度方向的分布可通过缺陷分割、缺陷细化后确定，从而可实现T形结构成形件中缺陷的空间定位。
采用本发明提出的T形结构成形件中缺陷的空间定位方法对实际T形结构成形件中的缺陷进行了缺陷定位，检测结果表明本发明可实现T形结构成形件中缺陷的空间定位，且定位准确。经破坏性检测验证，缺陷深度和偏移量计算的相对误差不超过5％。本发明适用于T形结构成形件中批量缺陷的空间定位，应用范围广，操作方便，易于实现，参考价值大，工程应用前景广阔。
Claims (3)
1.一种T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)对T形结构成形件进行左右旋转，旋转角度均为45°，并获得该T形结构成形件左右旋转的X射线检测图像；
2)选用X射线穿透T形结构成形件直角角平分线(面)为定位特征点；
3)借助两幅X射线检测图像各部分之间的几何关系建立通用的缺陷深度和偏移量计算的数学模型；
其中，缺陷深度的数学模型如下：
缺陷偏移量的数学模型如下：
式中：h-缺陷到水平板下表面的距离(mm)，即缺陷深度；
dl-T形结构成形件右转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
dr-T形结构成形件左转时缺陷中心点到定位特征点的投影距离(mm)；
a-垂直板宽度(mm)；
b-水平板厚度(mm)；
x-缺陷偏离垂直板中心线的距离(mm)，即缺陷偏移量。
2.根据权利要求1所述的T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，其特征在于，步骤3中，dr和dl的投影距离通过对T形结构成形件左右旋转后获得的X射线检测图像进行缺陷分割和缺陷细化获得。
3.根据权利要求2所述的T形结构成形件中缺陷的空间定位方法，其特征在于，缺陷细化是把分割后的缺陷从周围四个方向不断向内缩减直至获得缺陷的中心点的方法。
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| CN109060845A true CN109060845A (zh) | 2018-12-21 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN109060845A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112710682A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-27 | 徐州工程学院 | 一种不规则形状成形件内部缺陷的空间定位方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106645234A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-05-10 | 徐州工程学院 | 一种t形接头角焊缝中缺陷的空间定位方法自动判别方法 |
| CN107037063A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-11 | 徐州工程学院 | 一种简化的t形焊件角焊缝中批量缺陷的空间定位方法 |
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2018
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| CN106645234A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-05-10 | 徐州工程学院 | 一种t形接头角焊缝中缺陷的空间定位方法自动判别方法 |
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