一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的制作方法

本发明属于超声检测技术领域，特别涉及一种固体火箭发动机一界面自动检测装置。

背景技术：

固体火箭发动机装药燃烧室壳体与绝热层间的粘接界面称为一界面。一界面的粘接性能好坏，直接影响到发动机能否正常工作，对一界面粘接状态进行无损检测，是固体火箭发动机生产过程中的重要环节之一。

目前，最常用的检测方法是超声纵波多次反射法，该方法是一种接触检测法，检测时需要在被检测工件表面涂抹耦合剂或者将工件浸入耦合液内，存在以下弊端：一是耦合剂会造成工件污染，二是检测效果受耦合剂涂抹是否均匀的影响较大，三是该方法通常需要操作人员手工完成，工作效率低，操作步骤复杂；四是受人为因素影响，难以保证检测结果的可靠性和一致性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测过程自动化程度高、速度快，检测结果客观、准确，无需耦合剂的固体火箭发动机一界面自动检测装置。

本发明采用如下技术方案：

一种固体火箭发动机一界面自动检测装置，包括设置在全向移动平台上的机械臂和超声波探测主机，所述机械臂的前端设有与超声波探测主机配合使用的超声探头，其特征在于：所述超声波探测主机为电磁超声波探测主机，所述超声探头为电磁超声探头。

进一步，还包括用于对全向移动平台和机械臂进行运动控制的工控机。

进一步，还包括用于对测试区域进行扫描测绘，并将测绘得到的空间点阵信息传输至工控机的3d扫描仪。

进一步，还包括设置在全向移动平台上，用于带动3d扫描仪上升、下降和/或旋转的升降旋转装置。

进一步，所述3d扫描仪安装在升降旋转装置的顶端；

进一步，所述全向移动平台底部还设有用于对检测区地面二维码标识进行识别的pvg视觉模块。

本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置，利用电磁超声探测技术(emat)进行一界面粘接性能检测，克服了传统检测方法中使用耦合剂带来的种种弊端；通过3d扫描仪识别检测现场环境，并经工控机处理生成自动巡回路线和超声检测路径，通过全向移动平台和机械臂配合，实现了一界面的自动化检测，检测效率高，检测结果客观准确。

附图说明

图1是本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的内部结构示意图；

图3是本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的另一种内部结构示意图；

图4是本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的全向移动平台结构示意图；

图5是本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的各组件电气连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，进一步说明本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的具体实施方式。本发明提出的一种固体火箭发动机一界面自动检测装置不限于以下实施例的描述。

实施例1：

本实施例给出本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的一种具体实施方式。

如图1所示，固体火箭发动机一界面自动检测装置的整体结构为长方体，下部设有全向移动平台1，全向移动平台1上方设有盖板6，设置在全向移动平台1上的机械臂2和升降旋转装置4从盖板6上方向上伸出。所述固体火箭发动机一界面自动检测装置还包括超声波检测装置、3d扫描仪5和工控机7等组件。

如图2和图3所示，所述超声波检测装置包括设置在盖板6内部的超声波探测主机31，以及设置在机械臂2前端与超声波探测主机31配合使用的超声探头32。优选的，为了克服检测过程中耦合剂带来的不利影响，所述超声波检测装置采用基于电磁超声波技术(emat：electromagneticacoustictransducer)的检测装置，所述超声波探测主机为电磁超声波探测主机，所述超声探头为电磁超声探头，从而实现非接触式无损检测功能。

所述升降旋转装置4由升降装置41和旋转装置42组成，所述升降装置41的底部安装在全向移动平台1上，升降装置41的顶部安装有旋转装置42，所述3d扫描仪安装在旋转装置42上，可在升降装置41的带动下上升或下降，可在旋转装置42的带动下左右旋转。所述3d扫描仪主要用于对测试区域进行扫描测绘，并将测绘得到的空间点阵信息传输至设置在盖板6内部的工控机7。

如图4所示，所述全向移动平台1包括矩形框架结构的底盘11，底盘11的前、后方两侧总计安装有4个采用电机111独立驱动的麦克纳姆轮12，构成类似四轮汽车的结构，实现了整个装置的灵活运动。所述的底盘11的内部居中设有用于安装电池组14的电池仓13。所述电池组14与设置在盖板6中的电源管理器10电连接，为本装置的各个组件提供动力输出。所述全向移动平台1底部还安装有pgv视觉模块15，用于识别检测区地面二维码标识以实现自动巡回导航。盖板6中设有全向移动平台控制箱19，用于实现对全向移动平台1的驱动控制。优选的，所述全向移动平台1的外周还设有用于防止发生意外碰撞的安全触边16，左右两侧设有多个起吊点18以方便装置的吊装运输，前后两侧设有可拆卸的检修窗口17。

所述工控机7安装在盖板6内部，用于控制本装置各个部件根据用户指令协同开展工作。优选的，所述盖板6顶部设置有与工控机7电连接的触摸屏，用于实现用户与工控机的交互。

实施例2：

本实施例给出实施例1中所述一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的各组件之间电气连接的具体实施方式。

如图4所示，是本装置各组件之间电气连接关系示意图。所述工控机7主要通过网口、rs232串口、rs485串口、usb口等方式，与各组件进行通信。同时，工控机2与触摸屏之间还设有用于显示输出的vga信号通道，与3d扫描仪5之间还设有用于传输3d扫描仪5采集到的测绘信息的hdmi口。所述安全触边16中的行程开关信号，经plc电路变换后通过rsa232串口送至工控机7。

实施例3：

本实施例给出实施例1中所述一种固体火箭发动机一界面自动检测装置的各组件选型的一种具体实施方式，如下表所示：

实施例4：

本实施例给出本发明一种固体火箭发动机一界面自动检测装置工作过程的一种具体实施方式，包括以下步骤：

1、将待检测的固体火箭发动机运输至检测区并安装固定在检测台上；将发动机的型号、编号、直径、轴线离地垂直高度等参数录入工控机；

2、工控机生成巡回路线，并控制全向移动平台根据检测区地面设置的二维码标识，按照巡回路线前进；巡回前进过程中，在多个检测点停留开展超声检测，所述多个检测点可以根据发动机的检测区域划分情况自动设定或手工设定。

3、在每个检测点，首先升降旋转装置带动3d扫描仪对本检测区域进行扫描测绘，并将测绘得到的空间点阵信息传输至工控机，工控机自动生成本检测区域的检测路径；然后，工控机控制机械臂带动超声波探测装置的超声探头按照检测路径对发动机进行超声检测。

4、检测完成后生成检测结果。