CN110487822B - 工件透照检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射线探伤技术领域，提供了一种工件透照检测方法，能够解决现有技术中调整工件倾斜角度时效率低的问题。工件透照检测方法包括调整工件的倾斜角度的步骤：一、将工件支撑到相应的支撑装置上，使工件能够绕相应的摆动轴线摆动；工件的摆动轴线与底端铰接的可摆动支撑杆的铰接轴线平行，工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定；二、根据工件倾斜需求，选择在支撑杆与工件底面为设定夹角的情况下工件所需的倾斜角度所对应的支撑杆长度、支撑杆摆动角度；三、调节支撑杆，使支撑杆长度、支撑杆摆动角度满足选择，将工件底面支撑在支撑杆上，完成工件所需倾斜角度的调整。

Description

工件透照检测方法

技术领域

本发明涉及射线探伤技术领域，具体涉及一种工件透照检测方法。

背景技术

舵类工件是飞行器中重要的零部件，例如图1所示的舵翼，舵类的工件10主要包括边框12和筋板11，筋板11交叉布置在边框12内，再如申请公布号为CN107717224A，申请公布日为2018.02.23的专利申请文件中所公开的舵翼类零件，也采用了类似于图1中的结构。因为舵类工件刚度、强度要求较高，所以在出厂时操作人员需要对其内部质量进行检验。目前，操作人员使用射线照相检验技术（RT）来对舵类工件进行检测，利用X射线或γ射线来检验工件的内部质量，射线透射舵类工件后会在底片上成像，技术人员能够通过观察呈现在底片上的图像来判断被检零件的内部是否存在裂纹等缺陷。

舵类工件中的筋板结构较为复杂，在进行射线照相检测时，相邻筋板的投影会相互遮挡以影响底片上的成像质量，操作人员不能清楚地判断出缺陷位置，因此操作人员一般会使被检工件倾斜一定角度，使被检部位在投影时尽量避免与其他部分的投影重叠，以得到准确的图像来判断缺陷的位置。现有技术中，操作人员会在平面上堆叠不同高度的木条或木块来对零件的某一侧进行支撑，使零件与该平面成一定夹角，当射线射向零件时，会在该平面上产生零件的投影，该平面则对应成为投影平面，但问题在于：使用堆叠的木块或木条来支撑工件，在调整时需要操作人员来调整木块或木条与工件支撑配合的位置以及更换不同高度的木块、木条，对于结构复杂、型号不同的产品或是批量型产品，木块或木条的数量及支撑位置不同，操作人员需要花费一定的时间来进行调整，并且工件倾斜角度也只能靠操作人员主观判断，通过这种方法来对调整工件倾斜角度时费时费力，直接降低了工件透照检测的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件透照检测方法，能够解决现有技术中调整工件倾斜角度时效率低的问题。

为实现上述目的，本发明中的工件透照检测方法采用如下技术方案：

工件透照检测方法，包括调整工件的倾斜角度的步骤，调整工件的倾斜角度的步骤包括：

一、将工件支撑到相应的支撑装置上，使工件能够绕相应的摆动轴线摆动；工件的摆动轴线与底端铰接的可摆动支撑杆的铰接轴线平行，工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定；

二、根据工件倾斜需求，选择在支撑杆与工件底面为设定夹角的情况下工件所需的倾斜角度所对应的支撑杆长度、支撑杆摆动角度；

三、调节支撑杆，使支撑杆长度、支撑杆摆动角度满足选择，将工件底面支撑在支撑杆上，完成工件所需倾斜角度的调整。

其有益效果在于：操作人员在使用本方法对工件进行透照检测时，可以通过调整支撑杆的摆动角度和伸缩长度来使工件满足倾斜需求，以支撑杆与工件底面之间具有固定的设定夹角及工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定为前提，工件与投影平面的角度即设定的透照角度与支撑杆的长度、角度存在着一一对应的关系。操作人员可以通过数学模型预先计算来得到不同透照角度对应的支撑杆的长度、角度，通过调节支撑杆，使工件在该支撑杆的支撑下摆动直至与投影平面的夹角达到设定的透照角度。在整个倾斜角度调整的过程中，操作人员可以通过预先得到的数据来对支撑杆进行快速地调整，效率高，并且数据是通过预先计算得到的，在调整过程中实际误差也较小。

进一步的，支撑杆与工件底面之间的设定夹角选用90度。

其有益效果在于：支撑杆与工件底面之间的设定夹角为90°，一方面来说支撑杆与工件底面垂直布置，能够保持一定的支撑稳定性，另一方面能够简化数学模型，便于操作人员预先进行计算。

进一步的，支撑杆的长度调整通过设置在支撑杆上的伸缩节实现。

其有益效果在于：使用伸缩节来实现支撑杆长度的调整，结构简单，能够实现在不拆装支撑杆的情况下进行长度调节，效率较高。

进一步的，通过设置在支撑杆上的长度指示刻度来调整支撑杆的长度，所述长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值。

其有益效果在于：直接使用伸缩长度值与长度指示刻度对应，使伸缩长度值作为长度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的长度，提高了调整的效率。

进一步的，支撑杆通过与支撑装置上设置的铰接座铰接实现摆动，并根据铰接座上的角度指示刻度对应调整支撑杆的摆动角度，角度指示刻度对应于支撑杆的转动角度值。

其有益效果在于：直接使用转动角度的度数值与角度指示刻度对应，使转动角度的度数值作为角度指示刻度的单位，能够使操作人员直观地得到工件支撑杆的摆动角度，提高了调整的效率。

进一步的，通过在支撑装置上设置支撑槽或设置摆动的支撑件来支撑工件，使工件能够在支撑装置上摆动。

其有益效果在于：支撑槽或设置摆动的支撑件既能够对工件进行稳定支撑，又能够实现工件的摆动及工件的摆动轴线固定，从而保证工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定，便于利用数学模型来对支撑杆的长度及摆动角度进行预先计算。

附图说明

图1为舵类工件的结构示意图；

图2为利用本发明的工件透照检测方法对工件进行支撑的立体图；

图3为利用本发明的工件透照检测方法对工件进行支撑定位的结构示意图；

图4为用于计算支撑杆长度、摆动角度的数学模型图。

图中：10-舵类工件；11-筋板；12-边框；20-支撑杆；21-铰接座；22-平台；23-支撑件。

具体实施方式

现结合说明书附图来对本发明中的工件透照检测方法的具体实施方式进行说明。

如图2及图3所示，为本发明中工件透照检测方法的一种实施例：在工件10进行照射检测时，需要对工件10底面进行支撑来使工件10倾斜一定角度，而本发明中工件10透照检测方法包括调整工件10倾斜角度的步骤：

步骤一、将工件10支撑到支撑装置上，支撑装置包括两部分，分别为支撑工件10使工件10能够绕相应的摆动轴线摆动的支撑件23，和与工件10底面支撑配合以使工件10倾斜一定角度的支撑杆20，具体来讲，支撑件23具有L形的卡槽，铰接在支撑装置的平台上，工件10的角部能够嵌入到支撑件23的卡槽中，卡槽的槽壁与工件10角部的相应侧面定位配合，能够使工件10在支撑件23的支撑作用下摆动。而在支撑装置的平台22上还设置有铰接座21，支撑杆20的底端铰接在铰接座21上，在未与工件10配合时能够绕铰接座21自由摆动。在布置支撑件23及铰接座21时，使支撑件23的铰接轴线与支撑杆20的铰接轴线平行布置，又因为支撑件23及支撑杆20与平台22的相对固定，所以工件10的摆动轴线与支撑杆20的铰接轴线之间的间距是固定的。

步骤二、根据工件10的倾斜需求，来确定支撑杆20的长度及摆动角度。进行此操作的前提是支撑杆20支撑在工件10底面时两者之间为设定夹角，要实现此效果所采用的方法是在支撑杆20的端部设置有定位件，定位件具有与工件10底面配合的定位面，在工件10底面与定位件的定位面完全定位时，工件10底面与支撑杆20之间的夹角就是设定夹角。

本实施例中，采用支撑片来作为定位件，支撑片一面与支撑杆20的端部固定连接，另一面为与工件10配合的定位面，支撑片在与支撑杆20连接时是以垂直于支撑杆20轴线布置的，因此支撑片与支撑杆20垂直，而支撑片与工件10底面定位配合时，工件10底面与支撑杆20垂直，支撑杆20与工件10底面之间的设定夹角即为90°。

在步骤二中，需要调整支撑杆20的长度及摆动角度来使工件10达到设定透照角度即满足倾斜需求，操作人员可以利用三维软件来得到工件10中各个位置在投影时不会与其他结构相互重叠的角度，该角度就是工件10中对应结构的射线照相的设定透照角度。操作人员在确定工件10与支撑杆20之间的倾斜需求后，工件10在支撑杆20支撑作用下与投影平面的角度与支撑杆20长度及摆动角度存在一一对应的关系，通过调整支撑杆20长度及摆动角度就可以使工件10达到设定透照角度。

现结合数学模型来对工件在支撑杆支撑作用下与投影平面的角度与支撑杆长度及摆动角度的关系进行说明：

如图4所示，OB代表支撑杆，△ADF代表工件，OC为调整装置旋转轴中心到工件的间距，DE为工件到调整装置轴心的距离，EO为调整装置轴心至底面的距离。我们设定支撑杆与工件是垂直支撑的，即支撑杆与工件底面的设定夹角为90°，那么OB与AC之间的夹角为90°，我们在后续调整支撑杆摆动角度时需要始终保持支撑杆与工件的垂直关系，那么通过调整OB的摆动角度即∠5的大小及OB的长度，就可以确定∠3的大小，通过三角形相似的原理就可以得到∠2，∠2就是工件的设定透照角度。

当支撑杆OB的长度及∠5的大小变化时，∠2必定随之变化，因此在确定工件与支撑杆之间的夹角后，支撑杆的长度及摆动角度与工件的设定透照角度存在一一对应的关系，所以可以根据该数学模型来得到OB长度的计算公式。

支撑杆BO长度的确定方法为：因DE 、EO保持不变，由相似三角形和三角函数相关知识可以推出支撑杆CO的长度等于：m-n/tan∠3，则最终支撑杆BO的长度等于：m*sin∠3-n*cos∠3，因为m、n及设定透照角度∠3是已知的，因此可以按此方法可以得到对不同类型的工件和不同部位筋板进行透照时支撑杆所需的摆动角度及长度，可提前计算好制成表格，方便操作人员查阅。

在上述的方法中，为了计算方便，我们设定工件10与支撑杆20之间的夹角为90°，工件10与支撑杆20之间的夹角也可以采用其他角度，只要该角度确定就可以根据设定透照角度以及通过该数学模型得到对不同类型的工件和不同部位筋板进行透照时调整支撑杆所需的摆动角度及长度。

步骤三、确定好为满足工件10倾斜需求而支撑杆20所述的长度、摆动角度后，需要对支撑杆20对应进行调整。

本方法中采用的支撑杆20具有伸缩节，操作人员能够直接对支撑杆20的长度进行调整，具体来讲支撑杆20包括与铰接座21铰接的铰接段和与铰接段插接配合的支撑段，支撑段能够从铰接段中伸出或缩回，在支撑段上设置长度指示刻度，长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值，在支撑段缩回或伸出铰接段时，通过观察支撑段上露出的刻度来判断支撑杆整体的长度。在设置长度指示刻度时，是以支撑段伸出的具体长度为单位，可以采用公制单位中的厘米、毫米等，也可以采用英制单位中的英寸等。

在支撑杆铰接的铰接座21上，设置有角度指示刻度，角度指示刻度对应于支撑杆的转动角度值，操作人员可以通过角度指示刻度直观地得到支撑杆的摆动角度，而角度指示刻度以支撑杆实际转动角度的度数作为单位的，例如以5°或10°为一个单位，也可以以1°为一个单位。调节好支撑杆20的长度及摆动角度后，将工件10底面支撑在支撑杆20上，完成工件所需倾斜角度的调整。

在其他实施例中，可以直接利用支撑杆的端部来与工件配合，而不再采用在支撑杆端部设置贴合工件的以作为定位件的支撑片。定位件还可以采用其他结构，例如在支撑杆的端部设置与支撑杆垂直的支杆，依靠支杆来支撑工件底面。

在其他实施例中，在设置长度指示刻度时，以固定的一个距离来作为一个单位，也不需要在刻度上标示能够反映支撑杆伸缩长度的数字，操作人员可以根据刻度来判断支撑杆的长度；同样地在设置角度指示刻度时，直接以一个固定的角度来作为一个单位，也不需要在刻度上标示度数，操作人员可以通过刻度来判断支撑杆的摆动角度。

在其他实施例中，可以在支撑装置上设置支撑槽来代替能够摆动的支撑件，支撑槽具有供工件摆动的空间余量，在工件受到支撑杆的稳定支撑后，工件的侧边与支撑槽的槽壁定位配合，工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线平行，工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定，便于利用数学模型来对工件支撑杆的长度及摆动角度进行预先计算。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.工件透照检测方法，包括调整工件的倾斜角度的步骤，其特征在于：调整工件的倾斜角度的步骤包括：

一、将工件支撑到相应的支撑装置上，使工件能够绕相应的摆动轴线摆动；工件的摆动轴线与底端铰接的可摆动支撑杆的铰接轴线平行，工件的摆动轴线与支撑杆的铰接轴线之间的间距固定；

二、根据工件倾斜需求，选择在支撑杆与工件底面为设定夹角的情况下工件所需的倾斜角度所对应的支撑杆长度、支撑杆摆动角度；

三、调节支撑杆，使支撑杆长度、支撑杆摆动角度满足选择，将工件底面支撑在支撑杆上，完成工件所需倾斜角度的调整；

通过调整支撑杆的摆动角度和伸缩杆长度来使工件满足倾斜需求，以支撑杆与工件底面之间具有固定的设定夹角及工件的摆动轴线与铰接轴线之间的间距固定为前提，工件与投影平面的角度即设定的透照角度与支撑杆的长度、角度存在着一一对应的关系；操作人员可以通过数学模型预先计算来得到不同透照角度对应的支撑杆长度、角度，通过调节支撑杆，使工件在该支撑杆的支撑下摆动直至与投影平面的夹角达到设定的透照角度。

2.根据权利要求1所述的工件透照检测方法，其特征在于：支撑杆与工件底面之间的设定夹角选用90度。

3.根据权利要求1或2所述的工件透照检测方法，其特征在于：支撑杆的长度调整通过设置在支撑杆上的伸缩节实现。

4.根据权利要求3所述的工件透照检测方法，其特征在于：通过设置在支撑杆上的长度指示刻度来调整支撑杆的长度，所述长度指示刻度对应于伸缩节的伸缩长度值。

5.根据权利要求1或2所述的工件透照检测方法，其特征在于：支撑杆通过与支撑装置上设置的铰接座铰接实现摆动，并根据铰接座上的角度指示刻度对应调整支撑杆的摆动角度，角度指示刻度对应于支撑杆的转动角度值。

6.根据权利要求1或2所述的工件透照检测方法，其特征在于：通过在支撑装置上设置支撑槽或设置摆动的支撑件来支撑工件，使工件能够在支撑装置上摆动。

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