[发明专利]用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统

说明书

本发明涉及一种用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统，每个多轴扫描机构通过对应的C形工装与对应的换能器连接，超声单元用于通过换能器发射宽带窄脉冲超声波并接收复合材料机匣的透射宽带窄脉冲超声波，控制单元用于控制对应的多轴扫描机构并获取对应的两个换能器的扫描位置信号，成像单元用于将接收到的透射宽带窄脉冲超声波及扫描位置信号进行重构以实现超声检测结果的成像和分析；柔性工作台用于放置复合材料机匣，水耦合单元用于为每个换能器与复合材料机匣之间提供水耦合。该用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统的目的是解决复合材料机匣无损检测的准确性、可靠性及检测效率较低的问题。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统。

背景技术

复合材料因其具有优越的比性能，不断在航空航天领域得到应用。由于质量和安全原因，复合材料制件的质量检测与内部缺陷表征、评估与无损检测非常重要，特别批量生产中的复合材料制件的质量控制与自动化无损检测尤为重要。复合材料机匣是目前在航空发动机中得到批量装机的重要复合材料制件，超声是目前复合材料机匣主要无损检测方法，对于手工检测，目前主要是采用采用超声反射法检测，以手动扫查检测为主，检测结果主要由检测人员通过检测仪器屏幕显示的超声回波信号进行缺陷。在复合材料机匣批量制造阶段，急需通过采用专门的超声自动扫描检测技术、检测设备、检测方法等，实现复合材料机匣的自动化扫描检测，同时还急需要提到复合材料机匣的自动化扫描检测的效率。

手动超声检测方法是目前采用的复合材料机匣主要方法，其不足是：需要大量的检测用工，检测效率低，检测结果不能成像显示和记录，不能实现自动化检测，检测结果容易受检测人员的主管因素影响，容易造成漏检，从而使检测的可靠性下降，难以满足批产过程中的复合材料机匣的无损检测要求。作为一种改进，采用超声自动扫描检测方法，但目前可用于复合材料机匣超声自动扫描检测的装置的主要不足是：仅考虑了单个超声检测工位，检测效率低，工作台采用刚性设计，缺乏灵活性，难以实现不同高度的复合材料机匣的超声自动扫描检测，从而不利于实现批产过程中的复合材料机匣的超声自动扫描检测。

因此，发明人提供了一种用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统，解决了复合材料机匣无损检测的准确性、可靠性及检测效率较低的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种用于复合材料机匣检测的多工位超声穿透法自动扫描系统，包括多轴扫描机构、控制单元、超声单元、成像单元、柔性工作台、换能器、C形工装和水耦合单元；

所述多轴扫描机构、所述控制单元、所述换能器及所述C形工装均至少为两个，所述C形工装的开口端两侧均设有所述换能器；同一个C形工装上的两个换能器且分别位于复合材料机匣的内侧及外侧，其中的一个用于发射宽带窄脉冲超声波，另一个用于接收所述宽带窄脉冲超声波；

每个所述多轴扫描机构通过对应的C形工装与对应的换能器连接，所述超声单元用于通过所述换能器发射宽带窄脉冲超声波并接收所述复合材料机匣的透射宽带窄脉冲超声波，每个所述控制单元用于控制对应的多轴扫描机构并获取对应的两个换能器的扫描位置信号，所述成像单元用于将接收到的所述透射宽带窄脉冲超声波及所述扫描位置信号进行重构以实现超声检测结果的成像和分析；

所述柔性工作台用于放置所述复合材料机匣，所述水耦合单元用于为每个换能器与所述复合材料机匣之间提供水耦合。

进一步地，所述柔性工作台包括回水盘、零件支撑板、升降杆、旋转轴、旋转电机、支持底盘、支架、升降电机、传动轴、齿轮传动组件及连接件；