专利名称：变壁厚零件超声透射检测方法
技术领域：
本发明涉及一种基于变壁厚的零件的超声检测方法。此方法可以检测变壁厚零件的内部缺陷，此方法能够实现自动化扫查，具有高效、方便、检测精度高等特点。
ニ背景技术：
变壁厚回转件的超声检测方法一直是超声检测领域的ー个难点。传统的检测方法需要人工去检测回转件上各个点的缺陷情况，这样的人工检测方法不仅效率低，而且不能生成直观的检测结果图，很大程度依赖于检测人员对缺陷的判断。本检测方法能够自动生成检测路径，通过程序控制双机械手沿着特定的检测路径运动，并且能够让双机械手在路径点上保存对应的角度，这两个角度能够获得比较大的透射脉冲超声信号。本检测不仅解决了回转件的自动检测问题，而且还具有检测过程快速高效，检测精度高等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测变厚零件的检测方法，并能够实现自动化检测、快速高效检测、測量精度高。本发明的目的是这样实现的本检测方法由路径规划的软件、机械手的控制软件和超声的信号的采集系统组成。通过路径规划软件导入被检测零件的工程图，拾取工程图上面的待检测外轮廓路径，通过软件的计算生成截面上各个点对应的位置信息和方向矢量信息。为了让内部接受到较大的透射信号，在材料的某一点上面两边的位置和方向矢量如图I所示。入射方向要与材料的表面垂直，这样能使材料内部的有入射信号的值，根据声波的折射原理公式(1)，我们可以求得内侧接受器的方向矢量。
sin a Cl- — —(I)
sin P c2上面(I)式中a表示入射角度，0表示折射，Cl表示声波在第一种材料内部的传播速度，c2表不声波在第二种材料内部的传播速度。如图2所示是零件截面路径点上面各个点的位置和方向矢量信息，可以通过改变计算的步进參数来改变计算点的疏密程度，当步进越小时生成的路径点越多越密集，检测的效率就比较低，当步进越大时生成较少的路径点，但同时检测精度也跟着降低。所以得综合检测效率和检测精度的要求选取适当的步进參数。讲检测的路径的位置信息和方向矢量信息传给双机械手的控制软件，控制程序控制机械手沿指定的路径运动，并在到达路径点的时候发射和接受脉冲。讲接受到的脉冲信号存储起来用于后续的处理，生成检测的三维图像或者三维的数据分析。本发明的优点在于能够结合机械手柔性检测的特点，自动生成检测路径，通过控制机械手沿检测路径运动，实现自动化的检测特点。本检测方法与常规的检测相比较，具有自动化程度高，检测速度快，检测精度高等特点。
四
图I材料任意点的透射原理图a表示入射角度，0表示折射角度，Cl表不声波在第一种材料内部的传播速度，c2表不声波在第二种材料内部的传播速度图2任意段轮廓曲面的路径规划点的位置和方向矢量信息
五具体实施方式
下面对本检测方法的具体实施方式
进行详细说明I、通过检测装置的软件系统导入被测零件的工程图，根据工程图拾取被检测的轮廓轨迹，生成三维的检测路径的一系列路径点的三维信息文本文件。2、将生成的路径点信息文本导入到双机械手的控制系统。3、双机械手的控制系统控制双机械手严格按照路径轨迹上面的点运动，在每个点上面双机械手保存特定的角度。4、在路径轨迹上面各个点触发双机械手发射脉冲信号和接受脉动信号，获得各个点的信号结果用于后处理。
权利要求
1.一种用于检测变壁厚零件的超声检测方法。能够检测出变壁厚零件的内部缺陷信息。该种方法包括零件截面的路径规划，路径数据的生成导出，双机械手的同步运动检测。
2.根据权利要求I所述的方法，该检测方法能够通过零件模型生成截面的路径点。这些路径点包括三维的位置信息和三维的方向矢量信息。
3.根据权利要求I所述的方法，该检测方法能够将生成的路径规划信息导出成ー个文本文件。这个文本文件记录着变壁厚零件检测路径上面的各个位置点的坐标和方向矢量信 o
4.根据权利要求I所述的方法，能够通过计算机读取路径规划的文本信息，控制双机械手沿着路径点运动，同时要保证双机械手的协同运动，能够在同一时刻运动到相应变壁厚相应轨迹的路径点。
5.根据权利要求I所述的方法，能够控制双机械手运动到相应的路径点时触发ー个机械手上面的换能器发射脉沖，另ー个机械手上面换能器接收脉沖，并记录这个脉冲数据用于后面的处理。
全文摘要
本检测方法是针对变壁厚零件的检测方法。通过回转件的CAD工程图能够生成截面的轨迹点信息，这些轨迹信息传给双机械手的控制系统，控制双机械手严格按照规划的路径运动，并且到指定的路径点能够发射和接收信号。此检测方法在每个路径点的检测位置方向是根据实验规划出来的结果，能够使接收信号的强度增大。此检测方法具有自动化检测、高效方便、误差小、灵敏度高等特点。
文档编号G01N29/265GK102778510SQ20121023100
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者卢宗兴, 张岚, 徐春广, 王洪博, 肖定国, 赵新玉, 郝娟 申请人:北京理工大学