CN113790841A - 一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及检测方法，包括吊装装置、工作平台、装夹定位装置和自动对中钻孔装置；吊装装置位于工作平台一侧，装夹定位装置固定在工作平台上；自动对中钻孔装置位于装夹定位装置上方。本发明发明了用于药柱内部残余应力检测的自动装置，负压吸附条件下进行自动对中、钻孔、应变信号采集，避免了药粉的沉积、摩擦带来的危险性，实现了药残余应力的自动采集和检测。

Description

一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法

技术领域

本发明属于炸药残余应力检测技术领域，特别涉及一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法。

背景技术

现有压制成型材料的残余检测技术鲜有、成熟的、公开报道、检测装置、技术标准。无在产品线上直接检测设备、工艺。

1)现有的残余应力检测技术多用在金属材料、晶体材料。

2)现有炸药实物的检测存在危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，包括吊装装置、工作平台、装夹定位装置和自动对中钻孔装置；吊装装置位于工作平台一侧，装夹定位装置固定在工作平台上；自动对中钻孔装置位于装夹定位装置上方。

进一步的，其特征在于，吊装装置包括气动选装吊臂和吊链；吊链设置在吊臂上，吊装装置用于产品线上药柱的吊装。

进一步的，工作平台的底部设置有支撑腿。

进一步的，装夹定位装置包括：定位托盘、运送链、精调平台、夹持机构和定位传感器；运送链设置在工作平台上，定位托盘设置在运送链上，定位传感器设置在定位托盘上，定位托盘的侧面设置精调平台，夹持机构位于精调平台侧面。

进一步的，精调平台和定位传感器均连接外部控制器，用于控制精调平台移动和采集数据。

进一步的，自动对中钻孔装置包括光学对中装置和真空负压钻，光学对中装置包括激光发射器和带有光学反射条的应变花；带有光学反射条的应变花粘贴于药柱端面，真空负压钻和激光发射器位于带有光学反射条的应变花的上方。

进一步的，激光发射器固定在真空负压钻的侧面；真空负压钻上设置有防静电盒子。

进一步的，一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法，包括以下步骤：

1)吊装装置把产品线上药柱吊装至工作平台上的定位托盘内；

2)定位传感器探测到药柱置于定位拖上后，药柱就位信号传输至计算机，计算机发出指令，带有药柱的定位托盘被链状装置运输至精调平台上，抵达定位销后停止，然后夹持机构自动夹住带有药柱的定位托盘；

3)光学对中装置开始工作，发出激光束照射扫描应变片花上的定位反射条，中心偏差反馈至精调平台，根据偏差距离，自动控制精调平台进行微调，直至激光束与应变片花中心对中；

4)压缩空气注入钻孔装置，造成局部负压；开始采集应变信号；自动钻孔开始，药粉末由负压自动吸入防静电收纳袋内；

5)钻孔至指定深度内，钻头慢速撤回，钻孔停止，应力采集装置停止工作，压缩空气注停止注入；完成采集，进行检测。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明发明了用于药柱内部残余应力检测的自动装置，负压吸附条件下进行自动对中、钻孔、应变信号采集，避免了药粉的沉积、摩擦带来的危险性，实现了药残余应力的自动采集和检测。

1)采用的负压吸附装置组合，压缩空气注入钻孔装置，在钻头上方区域形成局部负压，在钻孔过程中药粉被自动吸附及定向收集，避免了药粉粉末的随意沉积，降低了危险性。

2)带有光学反射条的应变花，与反馈控制系统、精调平台配合，实现了无人条件下的微米级的精确对中、钻孔。

3)保证钻孔过程中的信号采集稳定性。

附图说明

图1为装置整体结构图。

图2装夹定位装置、光学对中装置。

图3自动钻孔、应力采集装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，包括吊装装置、工作平台、装夹定位装置和自动对中钻孔装置；

其中，吊装装置位于工作平台一侧，自动钻孔装置、装夹定位装置固定在工作平台上。

吊装装置位于工作平台一侧，负责产品线上药柱的吊装，吊装至工作平台上的定位托盘内；

装夹定位装置位于工作平台上，包括：定位托盘、运送链、精调平台、定位传感器等。

自动对中钻孔装置位于工作平台上，包括：光学对中装置、精调平台反馈控制装置、钻孔装置、负压吸附装置、收纳袋等。

整体结构如图1所示。

吊装装置包括：气动选装吊臂、吊链、药柱防护壳及防护链。

工作平台包括

1)吊装装置把产品线上药柱吊装至工作平台上的定位托盘内；

2)压力传感器探测到药柱置于定位拖上后，药柱就位信号传输至计算机，计算机发出指令，带有药柱的定位托盘被链状装置运输至精调平台上，抵达定位销后停止，然后装夹装置自动夹住带有药柱的定位托盘。

3)光学对中装置开始工作，发出激光束照射扫描应变片花上的定位反射条，中心偏差反馈至精调平台，根据偏差距离，自动控制精调平台进行微调，直至激光束与应变片花中心对中。

4)光学对中装置移走，同等直径的钻孔装置通过自动旋转机构转移过来。

5)压缩空气注入钻孔装置，造成局部负压；应力采集装置开始采集应变信号；自动钻孔开始，药粉末由负压自动吸入防静电收纳袋内。

6)钻孔至指定深度内，钻头慢速撤回，钻孔停止，应力采集装置停止工作，压缩空气注停止注入。

7)上述过程在防暴摄像机的全程远程监控下。

装夹定位装置包括

包括：定位托盘、运送链、精调平台、定位传感器等。

自动钻孔装置包括光学对中装置和真空负压钻头，带有光学反射条的应变花粘贴于药柱端面。

光学对中装置开始工作，发出激光束照射扫描应变片花上的定位反射条，中心偏差反馈至精调平台，根据偏差距离，自动控制精调平台进行微调，直至激光束与应变片花中心对中。

一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法，包括以下步骤：

1)吊装装置把产品线上药柱吊装至工作平台上的定位托盘内；

2)压力传感器探测到药柱置于定位拖上后，药柱就位信号传输至计算机，计算机发出指令，带有药柱的定位托盘被链状装置运输至精调平台上，抵达定位销后停止，然后装夹装置自动夹住带有药柱的定位托盘。

3)光学对中装置开始工作，发出激光束照射扫描应变片花上的定位反射条，中心偏差反馈至精调平台，根据偏差距离，自动控制精调平台进行微调，直至激光束与应变片花中心对中。

4)光学对中装置移走，同等直径的钻孔装置通过自动旋转机构转移过来。

5)压缩空气注入钻孔装置，造成局部负压；应力采集装置开始采集应变信号；自动钻孔开始，药粉末由负压自动吸入防静电收纳袋内。

真空负压钻孔，钻头上部气体快速流动，形成负压，吸附药粉末，吸走钻孔时的粉末，汇集在一个放静电盒子内，同时采集应变片的数据。

6)钻孔至指定深度内，钻头慢速撤回，钻孔停止，应力采集装置停止工作，压缩空气注停止注入。

7)上述过程在防暴摄像机的全程远程监控下。

测量残余应力时应严格按照规范和要求进行操作，流程如下：

1)被测材料的表面准备。被测工件表面对应变片黏贴质量非常重要，尽可能保证黏贴表面洁净，被处理干净的表面禁止手指接触，同时被清洗的表面不宜搁置时间太长，应尽快贴片。

2)应变片粘贴。黏贴应变片之前，先检查确认应变片完好无缺，用万用表测量各导线之间的绝缘电阻进行确认。在现场作业时，要防止灰尘落入应变片上，影响黏贴质量。应变片的粘贴(胶粘剂、粘贴、接线、保护涂层等)应严格按制造厂说明书的要求进行，并确保在测量过程中不受损坏。

3)导线及连接应变仪。焊接导线时应注意防止导线和结构件之间接触，保证良好的绝缘性能，同时还要防止在焊接导线时拉伤应变片导出线。在导线焊接连接好后，在应变片上及其导线上打上绝缘胶，以防止损伤丝栅或引起短路。

4)钻孔。采用自动钻孔对中装置，用工艺垫片确定钻孔深度。钻孔时应严格对中，钻孔中心应与应变花中心重合，其偏差应不超过±0.015D0。当偏差在±(0.015～0.05)D0时，应进行修正；钻孔工具和工艺应尽量减少盲孔壁附近区域的塑性变形，以降低钻削加工的附加应变。

5)采集、记录、保存数据。

设备开机15分钟后达到热稳定状态后，再开始进行钻孔、数据采集。应设置好采样频率、桥接放法等关键参数，钻孔前进行各通道应变清零，然后提前进行数据采集，钻孔完毕后保存软件测出的释放应变值，进行测试点编号、标记。

Claims (8)

1.一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，包括吊装装置、工作平台、装夹定位装置和自动对中钻孔装置；吊装装置位于工作平台一侧，装夹定位装置固定在工作平台上；自动对中钻孔装置位于装夹定位装置上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，吊装装置包括气动选装吊臂和吊链；吊链设置在吊臂上，吊装装置用于产品线上药柱的吊装。

3.根据权利要求1所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，工作平台的底部设置有支撑腿。

4.根据权利要求1所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，装夹定位装置包括：定位托盘、运送链、精调平台、夹持机构和定位传感器；运送链设置在工作平台上，定位托盘设置在运送链上，定位传感器设置在定位托盘上，定位托盘的侧面设置精调平台，夹持机构位于精调平台侧面。

5.根据权利要求1所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，精调平台和定位传感器均连接外部控制器，用于控制精调平台移动和采集数据。

6.根据权利要求1所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，自动对中钻孔装置包括光学对中装置和真空负压钻，光学对中装置包括激光发射器和带有光学反射条的应变花；带有光学反射条的应变花粘贴于药柱端面，真空负压钻和激光发射器位于带有光学反射条的应变花的上方。

7.根据权利要求6所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，其特征在于，激光发射器固定在真空负压钻的侧面；真空负压钻上设置有防静电盒子。

8.一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置及方法，其特征在于，基于权利要求1-7任意一项所述的一种用于压制成型炸药的残余应力检测装置，包括以下步骤：

1)吊装装置把产品线上药柱吊装至工作平台上的定位托盘内；

2)定位传感器探测到药柱置于定位拖上后，药柱就位信号传输至计算机，计算机发出指令，带有药柱的定位托盘被链状装置运输至精调平台上，抵达定位销后停止，然后夹持机构自动夹住带有药柱的定位托盘；

3)光学对中装置开始工作，发出激光束照射扫描应变片花上的定位反射条，中心偏差反馈至精调平台，根据偏差距离，自动控制精调平台进行微调，直至激光束与应变片花中心对中；

4)压缩空气注入钻孔装置，造成局部负压；开始采集应变信号；自动钻孔开始，药粉末由负压自动吸入防静电收纳袋内；

5)钻孔至指定深度内，钻头慢速撤回，钻孔停止，应力采集装置停止工作，压缩空气注停止注入；完成采集，进行检测。

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