CN113624596B - 一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，检测探针通过探针座，直线模组和末端法兰连接在六自由度机械臂末端。其中六自由度机械臂被固定安装在AGV上的机器人底座上，可以随着AGV进行移动。工作时AGV先带着六自由度机械臂移动到合适位置，六自由度机械臂再带动最末端检测探针进行检测，先使探针伸入到固体发动机内部，触碰到内径表面衬层后马上抬起探针，当拉丝断裂后即可检测得到固体发动机的预固化度。本发明可以快速准确的检测固定发动机的预固化度，并且不会破坏固体发动机的外部形状特征。

Description

一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法
技术领域
本发明涉及检测装置，具体地说是一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法。
背景技术
固体发动机推进剂衬层的预固化度是固体发动机推进剂衬层质量评价的关键指标，也是保证固体发动机推进剂衬层质量的重要因素。如何测量固体发动机推进剂衬层的预固化度一直是一个难题，现有的固体发动机预固化度检测装置都存在检测不准确，检测流程繁琐等问题，这使得固体发动机的质量无法得到稳定保证，检测效率低下。为了保证固体发动机质量，以及提高预固化度的检测效率，需要一种全新的检测装置。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法，通过AGV、六自由度机械臂和直线模组分别带动检测探针进行移动、六自由度方向运动和直线运动，实现检测探针对固体发动机内表面推进剂衬层的检测，本发明检测装置和检测方法可对固体发动机的预固化度进行精确和高效检测，从而保证固体发动机的生产质量。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，包括检测探针，末端力传感器，探针座，直线模组，六自由度机械臂和AGV；
所述六自由度机械臂安装在AGV上；直线模组固定安装于六自由度机械臂末端，所述直线模组包括滑轨、滑块、电机和编码器，通过编码器获得滑块沿滑轨的位移；探针座固定安装于直线模组上；探针座上固定安装末端力传感器，末端力传感器与检测探针固定连接；
所述AGV、六自由度机械臂和直线模组分别带动检测探针进行移动、六自由度方向运动和直线运动，实现检测探针对固体发动机内表面推进剂衬层的检测。
进一步的，所述检测探针为三段式阶梯轴结构，头部为圆锥形，用于触碰固体发动机的内径表面；
检测探针中部和尾部为圆柱形，用于与末端力传感器固定连接。
进一步的，所述直线模组通过末端法兰固定安装于六自由度机械臂末端。
进一步的，所述探针座通过螺钉固定安装在直线模组上。
进一步的，所述AGV底部设有万向轮。
进一步的，一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，还包括设于固体发动机存放位置的支撑座，所述每个固体发动机采用3个支撑座用于支撑一个固体发动机。
进一步的，所述支撑座为对称结构，设有两个可沿固体发动机周向转动的滚轮，所述滚轮与发动机外壳接触。
进一步的，所述滚轮与电机连接，所述电机驱动滚轮沿固体发动机周向转动，进而使固体发动机周向旋转。
一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测方法，采用上述一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置实现，包括以下步骤：
S1驱动AGV进而使预固化度检测装置到达固体发动机存放位置；
S2六自由度机械臂根据外部输入的轨迹规划控制信号，使检测探针伸入固体发动机内部；
S3直线模组带动检测探针向固体发动机内部移动，直至末端力传感器接收到检测探针与衬层接触产生的力反馈信号后停止，所述停止位置记为P；
S4直线模组带动检测探针向固体发动机外部移动，末端力传感器接收衬层拉丝断裂时的力反馈信号后停止，所述停止位置记为Q；
S5末端力传感器输出衬层拉丝断裂时的力反馈信号F；直线模组输出位置P到位置Q的位移S；
S6通过步骤S5所得测得力反馈信号F和位移S得到衬层的预固化度。
进一步的，所述步骤S6中，根据衬层预固化度与力反馈信号和位移的经验关系表，得到与反馈信号F和位移S对应的衬层预固化度。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法，通过末端微小的检测探针进行预固化度的检测，可以在不破坏固体发动机的外部形状特性的前提下进行高效准确检测；
(2)本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法，适用于自动化控制，使检测能够快速准确，动作简单，作业效率高；
(3)本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置和方法，通过AGV、六自由度机械臂和直线模组分别带动检测探针进行移动、六自由度方向运动和直线运动，使检测过程更加灵活、快速；
(4)本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测方法，通过衬层拉丝断裂时的力反馈信号F和检测探针与衬层接触后到拉斯断裂过程产生的位移S，根据衬层预固化度与力反馈信号和位移的经验关系表，得到与反馈信号F和位移S对应的衬层预固化度，结果准确可靠，操作简便。
附图说明
图1为本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置的结构示意图；
图2为本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置局部结构示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
现有技术中固体发动机一般存放于存放架上，推进剂衬层位于固体发动机的内径表面。
如图1和图2所示，图中，1为检测探针，2为末端力传感器，3为探针座，4为直线模组，5为末端法兰，6为六自由度机械臂，7为AGV，8为存放架，9为支撑座，10为固体发动机。
本发明一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，包括检测探针1，末端力传感器2，探针座3，直线模组4，六自由度机械臂6和AGV7；
所述六自由度机械臂6安装在AGV7上，可以通过AGV7的移动实现六自由度机械臂6的原点坐标移动，从而实现更大空间范围的检测；直线模组4固定安装于六自由度机械臂6末端，所述直线模组4包括滑轨、滑块、电机和编码器，滑块由电机驱动，可以带动探针座3及检测探针1在滑轨方向做直线移动，通过编码器获得滑块沿滑轨的位移；探针座3固定安装于直线模组4上；探针座3上固定安装末端力传感器2，末端力传感器2与检测探针1固定连接；
所述AGV7、六自由度机械臂6和直线模组4分别带动检测探针1进行移动、六自由度方向运动和直线运动，实现检测探针1对固体发动机10内表面推进剂衬层的检测。具体的说，工作时所述AGV7先移动到存放架8附近，然后所述六自由度机械臂6带动末端的检测探针1进入到放置于存放架8上的发动机10内部进行检测。其中所述发动机10通过支撑座9放置在存放架8上。
进一步的，检测探针1为三段式阶梯轴结构，头部为圆锥形，用于触碰固体发动机10的内径表面；
检测探针1中部和尾部为圆柱形，用于与末端力传感器2固定连接。
进一步的，直线模组4通过末端法兰5刚性固定安装于六自由度机械臂6末端，直线模组4通过螺钉连接固定在末端法兰5的一侧。末端法兰5一侧通过螺钉连接与直线模组4刚性连接，另一侧通过螺钉连接与六自由度机械臂6刚性连接
进一步的，探针座3通过螺钉固定安装在直线模组4上。
进一步的，AGV7由电机驱动，底部设计有万向轮，可以灵活移动，设计重心低，负载运行非常稳定。
进一步的，本发明固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置还包括设于固体发动机存放位置的支撑座9，所述每个固体发动机10采用3个支撑座9用于支撑一个固体发动机10。具体的说，存放架8上设计有4个存放空间，每个存放空间里均匀放置有3个支撑座9，用于支撑一个发动机10，发动机10是直接放置于支撑座9上，间接放置在存放架8上。
进一步的，支撑座9为对称结构，设有两个可沿固体发动机10周向转动的滚轮，所述滚轮与发动机外壳接触。
进一步的，滚轮与电机连接，必要时电机驱动滚轮沿固体发动机10周向转动，进而使固体发动机10周向旋转。
一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测方法，采用上述一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置实现，包括以下步骤：
S1驱动AGV7进而使预固化度检测装置到达固体发动机存放位置；
S2六自由度机械臂6根据外部输入的轨迹规划控制信号，使检测探针1伸入固体发动机10内部；
S3直线模组4带动检测探针1向固体发动机10内部移动，直至末端力传感器2接收到检测探针1与衬层接触产生的力反馈信号后停止，所述停止位置记为P；
S4直线模组4带动检测探针1向固体发动机10外部移动，末端力传感器2接收衬层拉丝断裂时的力反馈信号后停止，所述停止位置记为Q；
S5末端力传感器2输出衬层拉丝断裂时的力反馈信号F；直线模组4输出位置P到位置Q的位移S；
S6通过步骤S5所得测得力反馈信号F和位移S得到衬层的预固化度。
进一步的，所述步骤S6中，根据衬层预固化度与力反馈信号和位移的经验关系表，得到与反馈信号F和位移S对应的衬层预固化度。
实施例1
如图1所示，AGV7带动上端的六自由度机械臂6移动到存放架8旁边，六自由度机械臂6通过轨迹规划控制，使检测探针1伸入到固体发动机10的内部。通过电机控制直线模组4带动检测探针1往下移动，接触到内壁衬层时，力传感器2检测到力反馈，使直线模组4带动检测探针1往上抬起。当拉丝断裂时，可以测得断裂时的力和位移，通过测得的力和位移就可以间接测得固体发动机的衬层的预固化度。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，包括检测探针（1），末端力传感器（2），探针座（3），直线模组（4），六自由度机械臂（6）和AGV（7）；
所述六自由度机械臂（6）安装在AGV（7）上；直线模组（4）固定安装于六自由度机械臂（6）末端，所述直线模组（4）包括滑轨、滑块、电机和编码器，通过编码器获得滑块沿滑轨的位移；探针座（3）固定安装于直线模组（4）上；探针座（3）上固定安装末端力传感器（2），末端力传感器（2）与检测探针（1）固定连接；
所述AGV（7）、六自由度机械臂（6）和直线模组（4）分别带动检测探针（1）进行移动、六自由度方向运动和直线运动，实现检测探针（1）对固体发动机（10）内表面推进剂衬层的检测。
2.根据权利要求1所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述检测探针（1）为三段式阶梯轴结构，头部为圆锥形，用于触碰固体发动机（10）的内径表面；
检测探针（1）中部和尾部为圆柱形，用于与末端力传感器（2）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述直线模组（4）通过末端法兰（5）固定安装于六自由度机械臂（6）末端。
4.根据权利要求1所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述探针座（3）通过螺钉固定安装在直线模组（4）上。
5.根据权利要求1所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述AGV（7）底部设有万向轮。
6.根据权利要求1所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，还包括设于固体发动机存放位置的支撑座（9），所述每个固体发动机（10）采用3个支撑座（9）支撑。
7.根据权利要求6所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述支撑座（9）为对称结构，设有两个可沿固体发动机（10）周向转动的滚轮，所述滚轮与发动机外壳接触。
8.根据权利要求7所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置，其特征在于，所述滚轮与电机连接，所述电机驱动滚轮沿固体发动机（10）周向转动，进而使固体发动机（10）周向旋转。
9.一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测装置实现，包括以下步骤：
S1驱动AGV（7）进而使预固化度检测装置到达固体发动机存放位置；
S2 六自由度机械臂（6）根据外部输入的轨迹规划控制信号，使检测探针（1）伸入固体发动机（10）内部；
S3 直线模组（4）带动检测探针（1）向固体发动机（10）内部移动，直至末端力传感器（2）接收到检测探针（1）与衬层接触产生的力反馈信号后停止，所述停止位置记为P；
S4 直线模组（4）带动检测探针（1）向固体发动机（10）外部移动，末端力传感器（2）接收衬层拉丝断裂时的力反馈信号后停止，所述停止位置记为Q；
S5 末端力传感器（2）输出衬层拉丝断裂时的力反馈信号F；直线模组（4）输出位置P到位置Q的位移S；
S6 通过步骤S5所得测得力反馈信号F和位移S得到衬层的预固化度。
10.根据权利要求9所述的一种固体发动机推进剂衬层预固化度检测方法，其特征在于，所述步骤S6中，根据衬层预固化度与力反馈信号和位移的经验关系表，得到与反馈信号F和位移S对应的衬层预固化度。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113790963A (zh) * 2021-11-16 2021-12-14 南京东仪新智能科技有限公司 拉拔拉伸测试装置及拉拔拉伸测试方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103278477A (zh) * 2013-05-02 2013-09-04 深圳大学 原位漫反射红外光谱表征固体表面羟基反应进程的方法
CN103383330A (zh) * 2012-05-04 2013-11-06 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 材料固化程度测试系统、测试方法及防焊层的制作方法
CN112649473A (zh) * 2020-11-02 2021-04-13 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种对固体火箭发动机衬层固化过程进行监测的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9394853B2 (en) * 2011-10-12 2016-07-19 Orbital Atk, Inc. Strain measurement device, a solid rocket motor including same, and related methods
US11313879B2 (en) * 2017-07-31 2022-04-26 Dow Global Technologies Llc Device for analyzing impact and puncture resistance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103383330A (zh) * 2012-05-04 2013-11-06 宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司 材料固化程度测试系统、测试方法及防焊层的制作方法
CN103278477A (zh) * 2013-05-02 2013-09-04 深圳大学 原位漫反射红外光谱表征固体表面羟基反应进程的方法
CN112649473A (zh) * 2020-11-02 2021-04-13 湖北三江航天江河化工科技有限公司 一种对固体火箭发动机衬层固化过程进行监测的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
固体火箭发动机衬层固化状态超声波实时监测方法;杨亚军,王召巴;《兵工学报》;20140531;第35卷(第5期);697-702 *
衬层预固化程度对衬层/推进剂界面粘接性能的影响;杨士山等;《火炸药学报》;20100615;第33卷(第03期);88-90 *

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