[发明专利]过盈配合连接力超声检测装置与方法

摘要

本发明属于无损检测领域，提供一种过盈配合连接力超声检测装置与方法。该装置中的夹具将过盈配合件固定；运动控制模块可以实现对过盈配合件的精确定位，以及周向和轴向运动的精确控制；设置周向和轴向扫描步长，并由运动控制控制模块带动过盈配合件进行周向和轴向点扫描，直至完成整个配合面的检测时停止；在检测过程中点聚焦水浸探头测得的超声波信号通过控制回路传给PC机；然后通过超声波信号与接触应力的关系得到配合面的应力分布，最后根据静摩擦系数计算得到连接力的大小。本发明可以实现本发明可以实现过盈配合连接力的检测，测量精度高、时间短，自动化程度高，可适用于较大批量检测中。

主权项

1.一种过盈配合连接力超声检测装置，其特征在于，所述的过盈配合连接力超声检测装置包括光学平台(1)、运动控制模块、夹具(8)、探头调整模块、耦合剂槽调整模块和控制回路；所述的运动控制模块包括X轴精密位移平台(2)、Y轴精密位移平台(3)、平台安装板(4)、转台安装板(5)、Z轴精密位移平台(6)、精密转台(7)；所述的X轴精密位移平台(2)安装固定在光学平台(1)上，Y轴精密位移平台(3)固定安装在X轴精密位移平台(2)的上方，Z轴精密位移平台(6)通过平台安装板(4)与Y轴精密位移平台(3)的上端部固连；X轴精密位移平台(2)、Y轴精密位移平台(3)和Z轴精密位移平台(6)在运动方向上两两垂直，构成笛卡尔直角坐标系；精密转台(7)通过转台安装板(5)固定安装在Z轴精密位移平台(6)上；所述的夹具(8)包括夹具底板(8‑1)、活动V型块(8‑2)和固定V型块(8‑3)；夹具底板(8‑1)通过螺栓固定安装在精密转台(7)上，固定V型块(8‑3)通过螺栓与夹具底板(8‑1)固连，活动V型块(8‑2)通过螺栓与固定V型块(8‑3)连接；通过螺栓调整活动V型块(8‑2)夹紧或松开过盈配合件(9)，此外在夹紧状态下应保证过盈配合件(9)的轴线与精密转台(7)的回转轴线同轴；所述的探头调整模块包括探头夹持杆(10)、Z型支架(12)和XY角位移平台(15)；XY角位移平台(15)通过螺栓固定安装在光学平台(1)上，Z型支架(12)与XY角位移平台(15)固连，探头夹持杆(10)通过螺栓固定安装在Z型支架(12)上；点聚焦水浸探头(11)安装在探头夹持杆(10)上；所述的耦合剂槽调整模块包括耦合剂槽(13)和升降平台(14)；耦合剂槽(13)安装在升降平台(14)的上端部，升降平台(14)固定安装在光学平台(1)上；所述的控制回路包括PC机，示波器，超声波脉冲收发仪，点聚焦水浸探头(11)，运动控制卡，步进电机驱动器，X、Y、Z轴精密位移平台(2、3、6)；所述的运动控制卡位于PC机中，示波器与PC机相连，并与超声波脉冲收发仪相连；所述的点聚焦水浸探头(11)与超声波脉冲收发仪相连；所述的步进电机驱动器通过导线分别与运动控制卡和精密位移平台相连；点聚焦水浸探头(11)测得的超声波信号通过控制回路发送至PC机，然后通过超声波信号与接触应力之间的关系自动计算出配合面的应力分布，最后根据静摩擦系数求出连接力的大小。