用于飞机结构件射线检测的三自由度定位装置及检测方法与流程

本发明属于无损检测领域，涉及一种用于飞机结构件射线检测的三自由度定位装置及检测方法。

背景技术：

随着航空技术的发展，为了减轻结构重量，提高部件整体性能和可靠性，降低制造成本，越来越多的精密复杂铸件用于飞机结构。精密成型的铸件具有尺寸大、结构复杂等特点，关键件内部质量要求100％检测。但在检测过程中要求有较多的多角度透照、重复透照等，以往检测中主要通过人力将该结构件置于所需要位置，因此存在定位不准确、角度不一致、重复性不好等问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术缺陷，提出一种定位准确、角度一致、重复性好的用于飞机结构件射线检测的三自由度定位装置及检测方法。

本发明的技术方案如下：

定位装置包括放置飞机结构件的旋转框架、俯仰框架、滑动框架及底框架，旋转框架通过支撑轴承承载于俯仰框架上，俯仰框架承载于滑动框架上，滑动框架通过支撑座承载于底框架上；

旋转框架由支撑板，挡片，旋转板组成，4块挡片连接于支撑板四周，支撑板与旋转板固接；

俯仰框架包括旋转角度标尺，制动销，制动手柄、俯仰板，俯仰角度标尺，液压油缸，压板，支撑轴承，旋转角度标尺置于俯仰框架一侧，制动手柄与制动销连接且制动手柄固定于俯仰框架上邻近于旋转角度标尺的一侧边上，俯仰板与液压油缸的活塞及俯仰角度标尺连接，液压油缸的缸体连接于滑动框架上的滑动支架，压板连接于液压油缸的缸体上，整个俯仰框架通过俯仰板承载于滑动框架上。旋转框架的旋转板套于支撑轴承之上，使旋转框架通过支撑轴承承载于俯仰框架上；

滑动框架包括限位杆、滑动支架以及4个支撑座，限位杆与滑动支架相接，滑动支架连接于4个支撑座上，且滑动支架的中部连接于底框架中的丝杠上，支撑座连接于底框架上，

底框架包括滚轮，底框支架，手轮，丝杠。4个滚轮连接于底框支架四周，手轮与丝杠连接，丝杠与底框支架连接；

进行x射线检测时，

首先，通过放除液压油缸的油压，将定位装置的俯仰框架调整为水平，调整旋转框架，并将被测飞机结构件放置在俯仰框架的支撑板上，

然后，通过滚轮锁扣锁紧滚轮移动定位装置，使被测飞机结构件位于x射线检测探头的正下方；

拉开制动销，旋转旋转框架，调整旋转框架置于所要求的位置，合上制动销；

踩踏俯仰框架上的压板，压缩液压油缸，使整个俯仰框架置于所要求的角度；

开启x射线探头进行拍片检测，同时通过重复滑动框架，俯仰框架，旋转旋转框架的操作，完成对飞机结构件全方位x射线拍片检测。

本发明具有如下有益效果：首先该定位装置实现铸件的整体80％覆盖检测、关键部位100％检测。通过定位装置将工件平移、旋转、俯仰尽可能扩大了射线照相检测覆盖范围，满足了检测需求。其次提高检测精度。使用该三自由度定位装置后可以通过平移、旋转、俯仰运动并借助俯仰角度标尺、旋转角度标尺将结构件置于所需要位置，保证透照定位准确，提高了多次透照重复性，避免了由于透照角度差异造成的成像不一致，便于底片评定和缺陷定位，提高了检测精度。同时由于刻度尺存在可以实现工件的快速定位，方便了检测工位的调整和前后工位的衔接，保证了工位一致性，节省了调整时间，提高了工作效率。最后可以节省时间和人力。使用该装置可以通过液压油缸、丝杠传动轻松实现工件的平移、旋转、俯仰，节省了人力，减轻了检测过程中的劳动强度。

为了尽可能扩大射线照相检测覆盖范围、保证透照定位准确、方便检测工位的调整和前后工位的衔接，同时为了提高多次透照重复性、避免由于透照角度差异造成的成像不一致、便于底片评定和缺陷定位、减轻工人劳动强度、提高操作安全性，因此设计了该三自由度定位装置。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，

图2是本发明的各部件结构示意图。

图中：1.旋转框架，2.俯仰框架，3.滑动框架，4.底框架，11.支撑板，12.挡片，13.旋转板，14.旋转角度标尺，15.制动销，16.制动手柄，21.俯仰板，22.俯仰角度标尺，23.液压油缸，24.限位杆，25.压板，31.滑动支架，32.支撑座，41.滚轮，42.底框支架，43.手轮，44丝杠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

参见附图，一种用于飞机结构件射线检测的三自由度定位装置，包括放置飞机结构件的旋转框架1，通过支撑轴承14承载于俯仰框架2上，俯仰框架2承载于滑动框架3上，滑动框架3通过支撑板32承载于底框架4上。

所述的旋转框架1由支撑板11，挡片12，旋转板13组成组成。将飞机铸件置于支撑板11上，通过挡片12抑制铸件滑动，通过旋转板13调整旋转框角度，通过俯仰框架2中的角度标尺14确定旋转框角度，通过转动俯仰框架2中的制动手柄16推动制动销15将旋转框架1定位，整个旋转框架1通过支撑轴承26承载于俯仰框架2上。

所述的俯仰框架2包括旋转角度标尺14，制动销15，制动手柄16、俯仰板21，俯仰角度标尺22，液压油缸23，压板25，支撑轴承26。通过踩压板25压缩液压油缸23，传递动力与俯仰板21，可以改变俯仰板21角度，通过俯仰角度标尺22确定俯仰角度，通过滑动框架3中的限位杆24限制压板25行程。整个俯仰框架2承载于滑动框架3上。

所述的滑动框架3包括限位杆24、滑动支架31以及4个支撑座32，通过摇动底框架4中的手轮43转动丝杠44，传递动力与滑动支架31，使其在底框架4上滑动。

所述的底框架4包括滚轮41，底框支架42，手轮43，丝杠44。通过滚轮41可以移动底框架4，且滚轮41带自锁扣可以固定底框架4，底框架4支撑滑动框架3进而承载整个装置。

所述检测装置的x射线检测方法，具体为：

首先通过放除液压油缸23油压将工装的俯仰框架2调整为水平，滑动滑动框架3，调整旋转框架1，并用制动销15将旋转框架1制动，能将整个支撑板11置于合适位置。

将飞机结构件置于旋转框架支撑板11上，再移动整个工装使工件位于x射线检测探头的正下方，通过滚轮41锁扣锁紧滚轮41。

拉开制动销15，旋转旋转框架1，调整旋转框架1置于预定位置，合上制动销15。

踩踏踩压板25，压缩液压油缸23，使整个俯仰框架2置于预定角度。

开启x射线探头进行拍片检测，同时通过重复滑动，俯仰，旋转等操作，可以完成对该飞机结构件100％全方位x射线拍片检测。

技术特征：

技术总结
本发明属于无损检测领域，涉及一种用于飞机结构件射线检测的三自由度定位装置及检测方法。包括旋转框架，俯仰框架，滑动框架，底框架。首先该定位装置实现铸件的整体80％覆盖检测、关键部位100％检测。通过定位装置将工件平移、旋转、俯仰尽可能扩大了射线照相检测覆盖范围，满足了检测需求。其次提高检测精度。使用该三自由度定位装置后可以通过平移、旋转、俯仰运动并借助俯仰角度标尺、旋转角度标尺将结构件置于所需要位置，保证透照定位准确，提高了多次透照重复性，避免了由于透照角度差异造成的成像不一致，便于底片评定和缺陷定位，提高了检测精度。

技术研发人员：岳翔;王倩妮;刘颖韬;徐娜;马海全;唐佳
受保护的技术使用者：中国航发北京航空材料研究院
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2017.09.08