[发明专利]一种大型拉挤成型复合材料自动化超声在线检测系统

说明书

本发明涉及一种大型拉挤成型复合材料自动化超声在线检测系统，包括沿复合材料工件行进方向依次布置的成型模具、喷洒装置、平台支架和回收装置；平台支架具有导轨组件，导轨组件包括并列布置的至少一组导轨，每一组导轨与对应的探头夹具滑动连接，每一组探头夹具均连接超声相控阵探头组件，每一组探头夹具沿导轨运动带动对应的超声相控阵探头组件运动，使多组超声相控阵探头组件的检测面并列布置；喷洒装置用于将耦合剂喷洒在待测工件表面，回收装置用于清扫并回收待测工件表面残余的耦合剂。利用导轨使各探头形成交错且并列布置的方式，确保每个探头覆盖工件不同的扫查区域。获取的数据经处理形成复合材料工件的整体缺陷成像。

技术领域

本发明涉及无损检测领域，具体为一种大型拉挤成型复合材料自动化超声在线检测系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种，是在牵引设备的牵引下，将连续的多层材料通过成型模具加热使树脂固化，来生产复合材料型材的工艺方法，该成型方法具有产品纵向力学特性优异、结构效率高、制造成本低、自动化程度较高、产品性能稳定等综合优点。

复合材料在成型过程中，由于工艺控制的不准确，会不可避免地产生缺陷，影响产品的结构性能。因此，需要对拉挤成型的复合材料产品的质量进行检测，目前一般采用超声波检测的方法对复合材料的质量进行无损检测。

由于拉挤成型的特点，其生产的复合材料成品长度灵活，最大能达到几十米，现有的超声自动扫查设备难以灵活适用于此类大型工件的检测，而人工扫查效率低下，费时费力。同时，拉挤成型工艺是连续化的复合材料成型，复合材料从原料到固化成型至包装是连续化的过程，而目前常用的超声检测设备在复合材料成品生产完成后再进行检测，这种检测方式不能在生产过程中实时监测复合材料成品的缺陷情况，无法为拉挤成型工艺参数的及时调整提供依据，进而使得获得的复合材料产品容易出现缺陷。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种大型拉挤成型复合材料自动化超声在线检测系统，沿复合材料工件的行进方向在成型模具末端设置多个通过夹具安装的超声相控阵探头，每个探头通过导轨沿复合材料工件行进方向的垂直方向滑动，利用导轨调整各探头的相对位置，形成交错且并列布置的方式，确保每个探头覆盖工件不同的扫查区域。获取的数据经上位机处理匹配各探头重叠检测区域的数据和图像，将各探头的检测数据和缺陷图像进行拼接合成，形成复合材料工件的整体缺陷成像，为后续工件的缺陷分析和结构性能评估提供了更方便的依据。同时在探头后侧设置耦合剂擦除和回收装置，清洁复合材料工件表面残留的耦合剂回收后循环使用，不影响工件后续的工艺环节。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种大型拉挤成型复合材料自动化超声在线检测系统，包括沿复合材料工件行进方向依次布置的成型模具、喷洒装置、平台支架和回收装置；

平台支架具有导轨组件，导轨组件包括并列布置的至少一组导轨，每一组导轨与对应的探头夹具滑动连接，每一组探头夹具均连接超声相控阵探头组件，每一组探头夹具沿导轨运动带动对应的超声相控阵探头组件运动，使多组超声相控阵探头组件的检测面并列布置；

喷洒装置用于将耦合剂喷洒在待测工件表面，回收装置用于清扫并回收待测工件表面残余的耦合剂。

超声相控阵探头组件包括超声相控阵探头本体，超声相控阵探头本体通过相控阵超声采集卡与上位机连接；超声相控阵探头本体具有检测面，检测面朝向待测工件的表面；超声相控阵探头本体获取的检测数据通过相控阵超声采集卡发送给上位机。

平台支架和回收装置之间设有编码器，编码器获取待测工件的行进速度和位移量发送给上位机。