CN217688733U - 一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空检测技术领域，具体公开了一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，依次包括左支座、轨道左基座、中支座、轨道右基座、左滚轮支座、右滚轮支座、右支座，左支座上部设置有内辅助轴夹持座，内辅助轴夹持座靠近中支座的一端固定有内扫查轴，内扫查轴正下方依次设置有夹持在中支座上的内探测头和外探测头，被检工件正下方设置有外扫查轴，右支座上部设置有辅助轴支座，辅助轴支座夹持有辅助轴，系统外接有运动控制系统和超声成像系统；系统可自动显示水平、声程距离，在全自动的运行状态下，对壳体的内部质量进行检测；可以自动记录、自动成像，并以彩色图的形式直观地反映出工件内部的质量状况。

Description

一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统

技术领域

本实用新型涉及航空检测技术领域，具体公开了一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，尤其涉及一种小直径纤维缠绕壳体形成中复合材料筒体类零件的超声自动检测系统。

背景技术

目前，对于小直径纤维缠绕壳体的检测采用人工内外检测，即一人在工件内手持探测头，另一人在外手持探测头，一发一收穿透检测工件。

人工内外检测不仅仅检测速度慢、操作不便、效率低、检测精度相对较低、可追溯性差，同时工件内刺鼻气味对人体健康伤害也大。急需一种有效的手段检测此类产品的质量问题。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决目前小直径纤维缠绕壳体普遍采用人工内外检测的方式，存在检测效率低、检测精度低、操作不便、不能满足生产实际检测需求的问题，本实用新型提供一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，采用空气耦合超声波系统，依次包括左支座、轨道左基座、中支座、位于中支座前侧的左防串机构、轨道右基座、左滚轮支座、右滚轮支座、右支座以及位于右支座前侧的右防串机构，左支座上部设置有内辅助轴夹持座，内辅助轴夹持座靠近中支座的一端固定有内扫查轴、且内扫查轴延长固定在中支座上部设置的内扫查轴支座上，内扫查轴正下方依次设置有夹持在中支座上的内探测头和外探测头，左滚轮支座和右滚轮支座放置被检工件，被检工件正下方设置有与外探测头配合使用的外扫查轴，右支座上部设置有辅助轴支座，辅助轴支座夹持有辅助轴，被检工件内设置有固定安装内探测头的发射探头架及运动机构；

空气耦合超声波系统外接有运动控制系统和超声成像系统。

本方案的工作原理及有益效果在于：通过运动控制系统，空气耦合超声波系统分别沿X、Y、Z、R四个方向调整运动，可自动显示水平、声程距离，在全自动的运行状态下，对复合材料筒体类零件的质量进行检测；通过超声成像系统，可以自动记录、自动成像，并以彩色图的形式直观地反映出工件内部的质量状况。成像软件可计算出缺陷的面积，为工件内部质量的判定提供依据。

进一步，左支座、中支座及右支座的底部均设置有与轨道左基座、轨道右基座相适配的滑轮。有益效果：便于左支座、中支座及右支座移动。

进一步，发射探头架采用穿插轴设计，穿插轴采用多截面设计，根据被检工件的分类做不同大小的截面；穿插轴定位采用机床顶针结构。有益效果：穿插轴采用多截面设计，提高穿插轴的刚性，采用机床顶针结构，便于精准定位。

进一步，内探测头和外探测头均沿被检工件轴向运动轴采用齿轮结构消隙方式驱动。有益效果：通过程序控制同步运动，内探测头和外探测头始终保持处于同一轴线上。

进一步，内探测头和外探测头的前端均设置有防撞装置。有益效果：保护待检工件和探头。

进一步，左防串机构和右防串机构均通过调节前端滚轮角度贴紧被检工件两端且锁紧。

进一步，左滚轮支座、右滚轮支座沿轨道右基座长度方向运动采用齿轮齿条结构运动；左滚轮支座、右滚轮支座沿轨道右基座宽度方向运动采用蜗轮蜗杆减速机带丝杠自锁。

进一步，左滚轮支座、右滚轮支座的滚轮均采用非金属表面的轮子。

1、本实用新型所公开的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，采用空气耦合超声波螺旋扫查或栅格扫查，可自动显示水平、声程距离，在全自动的运行状态下，对小直径纤维缠绕壳体的内部质量进行检测，系统具备一键自动扫查功能，可以自动记录、自动成像，并以彩色图的形式直观地反映出工件内部的质量状况。

2、本实用新型所公开的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，采用空气耦合超声波，在全自动的运行状态下，对小直径纤维缠绕壳体的内部质量进行检测，可实现无极变速，可满足不同速度的检测要求，简化了检测难度，采用外触发方式采集，保证高速检测图像无变形。

3、本实用新型所公开的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，采用空气耦合超声波，脉冲回波发射/接收检测，现穿透精准检测，解决人工内外手持探测头检测的不便，解决气体对人体伤害。

用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统中放置工件后的结构示意图；

图2为本实用新型小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统中放置工件前的结构示意图。

附图中标记如下：左支座1、轨道左基座2、内扫查轴3、中支座4、左防串机构5、内探测头6、外探测头7、轨道右基座8、左滚轮支座9、外扫查轴10、右滚轮支座11、右防串机构12、右支座13、辅助轴14、辅助轴支座15、内扫查轴支座16、内辅助轴夹持座17、被检工件18。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例

如图1、图2所示的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，采用空气耦合超声波系统，依次包括左支座1、轨道左基座2、中支座4、位于中支座4前侧的左防串机构5、轨道右基座8、左滚轮支座9、右滚轮支座11、右支座13以及位于右支座13前侧的右防串机构12，左支座1上部设置有内辅助轴14夹持座，内辅助轴14夹持座靠近中支座4的一端固定有内扫查轴3、且内扫查轴3延长固定在中支座4上部设置的内扫查轴3支座上，内扫查轴3正下方依次设置有夹持在中支座4上的内探测头6和外探测头7，左滚轮支座9和右滚轮支座11放置被检工件18，被检工件18正下方设置有与外探测头7配合使用的外扫查轴10，右支座13上部设置有辅助轴14支座，辅助轴14支座夹持有辅助轴14，被检工件18内设置有固定安装内探测头6的发射探头架及运动机构；空气耦合超声波系统外接有运动控制系统和超声成像系统；通过运动控制系统，空气耦合超声波系统分别沿X、Y、Z、R四个方向调整运动，可自动显示水平、声程距离，在全自动的运行状态下，对复合材料筒体类零件的质量进行检测；通过超声成像系统，可以自动记录、自动成像，并以彩色图的形式直观地反映出工件内部的质量状况。成像软件可计算出缺陷的面积，为工件内部质量的判定提供依据。

左支座1、中支座4及右支座13的底部均设置有与轨道左基座2、轨道右基座8相适配的滑轮，便于左支座1、中支座4及右支座13移动；左滚轮支座9、右滚轮支座11沿轨道右基座8长度方向运动采用齿轮齿条结构运动；左滚轮支座9、右滚轮支座11沿轨道右基座8宽度方向运动采用蜗轮蜗杆减速机带丝杠自锁；左滚轮支座9、右滚轮支座11的滚轮均采用非金属表面的轮子。

发射探头架采用穿插轴设计，穿插轴采用多截面设计，根据被检工件18的分类做不同大小的截面；穿插轴定位采用机床顶针结构，穿插轴采用多截面设计，提高穿插轴的刚性，采用机床顶针结构，便于精准定位。

内探测头6和外探测头7均沿被检工件18轴向运动轴采用齿轮结构消隙方式驱动，通过程序控制同步运动，内探测头6和外探测头7始终保持处于同一轴线上；内探测头6和外探测头7的前端均设置有防撞装置，保护被检工件18和探头。

左防串机构5和右防串机构12均通过调节前端滚轮角度贴紧被检工件18两端且锁紧。

该小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1：开机启动系统，启动后进入系统自检，自检完成后，若故障，系统会给出故障原因，修正故障后系统正常，点击启动按钮。

S2：本系统中所有运动部件回至所设置的0点位置，其中左滚轮支座9和右滚轮支座11根据被检工件18长度系统自行调整两者之间X轴向的距离，同时左滚轮支座9和右滚轮支座11自行调整滚轮间Y轴向距离，吊装被检工件18放置于左滚轮支座9和右滚轮支座11上。

S3：调整左防串机构5和右防串机构12靠近被检件两端，调节左防串机构5和右防串机构12前端滚轮角度且贴紧被检工件18两端面后并锁紧防止窜动，辅助轴支座15、内扫查轴支座16、中扫查轴夹持座17根据被检工件18中心高，系统自行Z轴向调整高度，使内扫查轴3和辅助轴14与被检工件18同轴，内探测头6和内扫查轴3保持水平一致，左支座1和中支座4同时X轴向被检工件18移动，中支座4移动至被检工件18距100mm处停止，左支座1继续X轴前移，待内探测头6的支撑架完全进入被检件后向下旋转90度，内探测头6停止不动，左支座1和内扫查轴3继续前移4.5米处，辅助轴14沿X轴向被检工件18内移动与内扫查轴3对接完成保持平行，内扫查轴3和辅助轴14同时X轴向右移动至辅助轴14回至起始点，系统自动启动内探测头6和外探测头7对准同轴，且同时移动至被检工件18右端，左滚轮支座9和右滚轮支座11启动沿R向转动，系统自行启动内探测头6和外探测头7开始从右至左X轴向移动检测；被检工件18长度≤4.5米时，辅助轴14保持原点不动，内扫查轴3从被检件穿出后与辅助轴14直接对接即可。

S4：检测完毕，左滚轮支座9和右滚轮支座11滚轮停止转动，内探测头6回转与内扫查轴3保持水平且保持不动，左支座1、内扫查轴3与辅助轴14同时X轴向返回运动至内扫查轴3原停止点4.5米处，辅助轴14和内扫查轴3脱离同时回至起始点，左支座1沿X轴向返回运动至起始点，内扫查轴3和内探测头6完全脱离被检工件18，卸走被检工件18。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。

Claims (8)

1.一种小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：采用空气耦合超声波系统，依次包括左支座、轨道左基座、中支座、位于中支座前侧的左防串机构、轨道右基座、左滚轮支座、右滚轮支座、右支座以及位于右支座前侧的右防串机构，所述左支座上部设置有内辅助轴夹持座，内辅助轴夹持座靠近中支座的一端固定有内扫查轴、且内扫查轴延长固定在中支座上部设置的内扫查轴支座上，内扫查轴正下方依次设置有夹持在中支座上的内探测头和外探测头，左滚轮支座和右滚轮支座放置被检工件，被检工件正下方设置有与外探测头配合使用的外扫查轴，右支座上部设置有辅助轴支座，辅助轴支座夹持有辅助轴，被检工件内设置有固定安装内探测头的发射探头架及运动机构；空气耦合超声波系统外接有运动控制系统和超声成像系统。

2.根据权利要求1所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述左支座、中支座及右支座的底部均设置有与轨道左基座、轨道右基座相适配的滑轮。

3.根据权利要求1所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述发射探头架采用穿插轴设计，穿插轴采用多截面设计，根据被检工件的分类做不同大小的截面；穿插轴定位采用机床顶针结构。

4.根据权利要求1所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述内探测头和外探测头均沿被检工件轴向运动轴采用齿轮结构消隙方式驱动。

5.根据权利要求4所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述内探测头和外探测头的前端均设置有防撞装置。

6.根据权利要求1所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述左防串机构和右防串机构均通过调节前端滚轮角度贴紧被检工件两端且锁紧。

7.根据权利要求1所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述左滚轮支座、右滚轮支座沿轨道右基座长度方向运动采用齿轮齿条结构运动；左滚轮支座、右滚轮支座沿轨道右基座宽度方向运动采用蜗轮蜗杆减速机带丝杠自锁。

8.根据权利要求7所述的小直径纤维缠绕壳体超声自动检测系统，其特征在于：所述左滚轮支座、右滚轮支座的滚轮均采用非金属表面的轮子。

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