[发明专利]一种蒙皮铣削加工缺陷检测装置

说明书

本申请提供了一种蒙皮铣削加工缺陷检测装置，涉及蒙皮加工领域，旨在实时检测和定位蒙皮铣削加工的缺陷。所述装置用于铣床，所述装置包括：PC端、红外相机、TOF深度相机、磁场运动模块；所述磁场运动模块和铣刀通过铣夹头连接铣床主轴，实现铣床扭矩的传递；在所述蒙皮铣削过程中，所述铣床主轴带动所述铣刀和所述磁场运动模块进行旋转，所述蒙皮切割所述磁场运动模块的磁力线，在其内部产生动生涡流；所述红外相机用于探测所述蒙皮表面的温度分布；所述TOF深度相机用于重构所述蒙皮的三维形状；所述PC端用于根据所述温度分布与所述三维形状，得到并分析三维温度分布图，以检测所述蒙皮内部缺陷。

技术领域

本申请涉及蒙皮加工领域，特别是涉及一种蒙皮铣削加工缺陷检测装置。

背景技术

随着航空航天领域国际化竟争的愈加激烈，对飞行器性能的要求也愈加严格。根据现代飞行器的制造工艺和结构设计，降低飞行器的自身重量，可提高飞行器的机动性、增大飞行器携带负载的能力和飞行器的飞行距离。因此飞行器的材料一般都选用低密度材料，结构上都选用薄壁件。例如，飞机和火箭上都使用框架结构，并在框架外面上包裹上一层薄壁材料，薄壁件就是蒙皮。开展薄壁零件(蒙皮)加工制造关键技术研宄对提升我国装备制造业的自主制造能力和创新设计水平具有重大意义。

但蒙皮零件外形复杂，既有单曲度的也有双曲度的，对形状精度要求较高；并且蒙皮直接和外界接触，工作环境复杂苛刻，因此要求蒙皮表面光滑、无划伤。因此，大型飞行器蒙皮零件制造技术作为飞行器机体制造的六大关键技术之一，多年来一直困扰着航空工业。

蒙皮零件的减重加工是现阶段蒙皮零件制造的重要工序之一。

蒙皮零件减重技术采用仿形铣床、数控铣床等进行自动化加工。然而，蒙皮零件厚度薄、刚性差，由于在仿形铣床和数控铣床采用柔性夹具对蒙皮零件是多点离散支承夹持，当切削参数选择不当时，蒙皮零件很容易发生切削颤振，影响铣削精度和蒙皮零件表面粗糙度。因此，能够在数控蒙皮精确铣削过程中对于蒙皮已铣削的加工面进行无损检测和定位是亟需的。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种蒙皮铣削加工缺陷检测装置，旨解决蒙皮铣削加工过程中对蒙皮加工缺陷的在线检测和定位。

本申请实施例提供了一种蒙皮铣削加工缺陷检测装置，所述装置用于铣床，所述装置包括：PC端、红外相机、TOF深度相机、磁场运动模块；

所述磁场运动模块和铣刀通过铣夹头连接铣床主轴，实现铣床扭矩的传递；

在所述蒙皮铣削过程中，所述铣床主轴带动所述铣刀和所述磁场运动模块进行旋转，所述蒙皮切割所述磁场运动模块的磁力线，在其内部产生动生涡流；

所述红外相机用于探测所述蒙皮表面的温度分布；

所述TOF深度相机用于重构所述蒙皮的三维形状；

所述PC端用于根据所述温度分布与所述三维形状，得到三维温度分布图，并对所述三维温度分布图进行分析，以检测所述蒙皮内部缺陷。

可选地，所述磁场运动模块包括：十字铁芯和磁铁；

将所述磁铁两两相对，通过沉头螺栓将所述磁铁固定在所述十字铁芯的十字端，形成所述磁场运动模块；

通过所述十字铁芯限制所述磁铁的磁力线，束缚所述磁铁的磁力线，以使相邻的所述磁铁的磁力线闭合。

可选地，所述铣床主轴连接所述铣夹头上端，所述铣夹头下端与所述十字铁芯通过过盈配合连接，所述铣刀固定于所述铣夹头下端的通孔所述铣床主轴转动，将所述铣床扭矩传递给所述铣刀和所述十字铁芯。

可选地，所述磁铁为永磁铁，共有4块，分别两两相对，相对的磁铁采用相同的N-S极，相邻的磁铁采用相反的N-S极。

可选地，在所述磁铁旋转过程中，