一种超声自动化C扫描高效检测系统的制作方法

本实用新型涉及超声波无损检测技术，具体设置一种超声自动化C扫描检测装置系统，尤其涉及一种适用于航空航天领域零件检测的超声自动化C扫描高效检测装置系统。

背景技术：

超声自动化C扫描技术是对超声波检测的数据进行C型显示，从而给出图像化的检测结果，能直观显示被检测工件的某一深度范围内的缺陷信息，缺陷的定量、定性、定位等准确分析技术，是目前最常用的超声波检测技术。

航空航天领域的结构零件构型多样，对零件的检测精度要求高。现有超声自动化C扫描检测装置系统，在零件设备批量化生产和检测过程中，均需通过夹装试块和扫查试块进行检测参数、装夹方式及检测数模人工设置调整后，再进行对应装夹、扫查、评价判检测步骤，如下缺陷与不足：

1、检测处理步骤较多，并且每个步骤中所用设备运行时间(即各个设备每天的开机时耗)在整个检测时长比重大，使检测设备有效使用率和检测效率偏低，无法满足工业批量生产检测效率需求；

2、在各个试块参数调节过程中，常需要实际操作人员依据其自身的工作经验，预先对大部分检测参数进行人工调节，不同操作人员之间存在的设置误差会造成检测结果的稳定性和重复性低问题，从而影响整个工业生产检测效率；

3、在现有超声自动化C扫描检测技术中，针对每个被检件的装夹检测，通常需要采用超声、激光或探针通过三点或多点校形的方式校正原有数模与被检件的重合度，不仅消耗大量内部检测调试时间，还会导致部分被检件，尤其是薄板被检件在装夹调试过程中的产生装夹变形，造成装夹定位误差，检测时探头入射角度、水距和步进量偏差，检测结果失真甚至错漏检问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种超声自动化C扫描高效检测系统，依据该检测系统可显著提高零件超声波检测效率，同时确保对各构型被检件检测结果的稳定性和准确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种超声自动化C扫描高效检测系统，包括控制主机，以及分别与所述控制主机相连接的输入设备、装夹机械装置、超声扫查检测装置和数据采集及图像处理装置，其中，

所述输入设备用于输入被检件构型信息；所述控制主机通过与所述输入设备连接，从而获取所述输入设备输入的被检件构型信息；并且，所述控制主机存储有每种构型被检件对应的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息；

所述控制主机根据输入的被检件构型信息，将其存储的对应构型被检件的装夹方式预设信息传输给所述装夹机械装置，以及将其存储的对应构型被检件的检测参数预设信息和检测数模预设信息传输给所述超声扫查检测装置；

所述装夹机械装置根据其接收到的装夹方式预设信息，对被检件进行装夹；

所述超声扫查检测装置包括超声波仪器，及控制超声波仪器中的超声波探头运动的移动机构，所述超声波仪器根据其接收到的检测参数预设信息，控制超声波探头产生相应的超声波信号；所述移动机构根据其接收到的检测数模预设信息，控制超声波探头在被检件表面移动轨迹，从而对被检件进行超声扫查检测；

所述数据采集及图像处理装置，用于采集被检件超声扫查检测数据信息，并根据采集的检测数据信息生成相应的检测结果图像信息，并将检测结果图像信息发送给控制主机。

依据上述技术方案，发明人提供一种新型超声自动化C扫描高效检测系统，包括控制主机，以及分别与所述控制主机相连接的输入设备、装夹机械装置、超声扫查检测装置和数据采集及图像处理装置。并通过在控制主机内增设存储有所有构型被检件预设固化后形成的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息的数据库存储模块。使得在实际检测过程中，可直接通过在输入设备上输入被检件构型，并由控制主机根据输入的被检件构型信息从数据库存储模块中调取与输入被检件构型相对应的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息，分别发送给装夹机械装置和超声扫查检测装置；使所述装夹机械装置、超声扫查检测装置分别接收控制主机发出的预设信息后，根据预设信息对该构型被检件进行全自动化精确装夹及超声扫查检测，极大省略对同一构型多件被检件检测过程中，需针对每个被检件进行检测参数、装夹方式及检测数模人工调整设置带来的检测繁琐、检测效率低，及人为操作误差造成漏检、复检和耦合程度不一的现象，使检测结果准确，具有检测周期短、检测效率高特点。

进一步，所述移动机构为机械手。

进一步，所述装夹机械装置中设置有多线轴转动夹持机构。

优选地，所述多线轴转动夹持机构，包括可实现被检件在X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z六个线轴方向上的转动夹持机构。

更优选地，所述多线轴转动夹持机构，还包括可实现装夹机械装置本身在X、Y、Z三个空间线轴方向上的转动夹持机构。

结合在航空航天技术领域制备零件结构多样，并且对零件检测精度高特点，本实用新型通过将被检件在X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z六个线轴方向上的定位坐标，进一步优选结合装夹机械装置在X、Y、Z三个空间线轴方向上的定位坐标，形成该构型被检件装夹方式预设信息并储存在控制主机内；并通过控制主机将预设信息传送给可实现X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z多个线轴方向转动夹持的装夹机械装置，从而确保能够对不同构型被检零件进行精确扫描检测。

其中，所述检测参数预设信息，包括超声参数设置信息和扫查参数设置信息。所述超声参数设置，指针对被检件的特定构型，对检测用超声波的频率、延迟、范围、增益、抑制、TCG曲线等特性参数的调节设置。所述扫查参数设置，指针对被检件的特定构型，对检测过程中的C扫描的扫查速度、步进量、水距等基本参数的调整设置。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型所述超声C扫描高效检测系统，可实现就航空航天领域所用零件(即，被检件)构型多样特点，提供带有储存每种构型被检件预设固化后形成的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息的控制主机的检测系统，实现对多种构型被检件及同一构型多件零件的精确装夹及扫描检测，有效克服现有检测装置对被检件构型灵活适应性不高，及现有装夹定位不准确需多次校正导致被检件变形问题，确保使被检件与检测数模及超声波检测探头的耦合一致性，同时避免人为人为操作误差造成漏检、复检和耦合程度不一的现象，使检测结果准确，具有检测周期短、检测效率高特点。

附图说明

图1为本实用新型所述超声C扫描高效检测系统结构示意图。

图中，1-输入设备；2-控制主机；3-装夹机械装置；4-超声扫查检测装置；5-数据采集及图像处理装置。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种超声自动化C扫描高效检测系统，其特征在于，包括控制主机(2)，以及分别与所述控制主机(2)相连接的输入设备(1)、装夹机械装置(3)、超声扫查检测装置(4)和数据采集及图像处理装置(5)，其中，

所述输入设备(1)用于输入被检件构型信息；所述控制主机(2)通过与所述输入设备(1)连接，从而获取所述输入设备(1)输入的被检件构型信息；并且，所述控制主机(2)存储有每种构型被检件对应的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息；

所述控制主机(2)根据输入的被检件构型信息，将其存储的对应构型被检件的装夹方式预设信息传输给所述装夹机械装置(3)，以及将其存储的对应构型被检件的检测参数预设信息和检测数模预设信息传输给所述超声扫查检测装置(4)；

所述装夹机械装置(3)根据其接收到的装夹方式预设信息，对被检件进行装夹；

所述超声扫查检测装置(4)包括超声波仪器，及控制超声波仪器中的超声波探头运动的移动机构，所述超声波仪器根据其接收到的检测参数预设信息，控制超声波探头产生相应的超声波信号；所述移动机构根据其接收到的检测数模预设信息，控制超声波探头在被检件表面移动轨迹，从而对被检件进行超声扫查检测；进一步，所述移动机构为机械手；

所述数据采集及图像处理装置(5)，用于采集被检件超声扫查检测数据信息，并根据采集的检测数据信息生成相应的检测结果图像信息，并将检测结果图像信息发送给控制主机(2)。其中，所述数据采集及图像处理装置(4)主要采集由超声波探头转化后的扫描检测结果电流信号，并依据该电流信号生成相应的检测结果图像信息，最后将检测结果图像信息发送给控制主机(2)。

进一步，所述装夹机械装置中设置有多线轴转动夹持机构。

优选地，所述多线轴转动夹持机构，包括可实现被检件在X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z六个线轴方向上的转动夹持机构。

更优选地，所述多线轴转动夹持机构，还包括可实现装夹机械装置本身在X、Y、Z三个空间线轴方向上的转动夹持机构。

对应的，所述装夹方式预设信息，包括被检件在X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z六个线轴方向上的定位坐标；以及装夹机械装置(3)在X、Y、Z三个空间线轴方向上的定位坐标。

所述检测参数预设信息，包括超声参数设置信息和扫查参数设置信息。所述超声参数设置，指针对被检件的特定构型，对检测用超声波的频率、延迟、范围、增益、抑制、TCG曲线等特性参数的调节设置。所述扫查参数设置，指针对被检件的特定构型，对检测过程中的C扫描的扫查速度、步进量、水距等基本参数的调整设置。所述检查数模预设信息，可根据被检件生产数模信息，进行首次检测调试后得到的数模信息。

本实用新型所述检测系统的工作过程：操作人员根据被检件构型，通过输入设备(1)输入对应的被检件构型信息；控制主机(2)再根据输入的被检件构型信息，调取与输入被检件构型相对应的装夹方式预设信息、检测参数预设信息和检测数模预设信息，分别发送给装夹机械装置(3)和超声扫查检测装置(4)；所述装夹机械装置(3)接收控制主机(2)发出的装夹方式预设信息，并根据该预设信息从被检件在X、Y、Z、Rot.X、Rot.Y、Rot.Z六个线轴方向装夹机械装置(3)在X、Y、Z三个空间线轴方向上调整装夹机械装置(3)去装夹被检件；所述超声扫查检测装置(4)，接收控制主机(2)发出的检测参数预设信息和检测数模预设信息，并根据检测参数预设信息和检测数模预设信息，分别控制超声波发出信号和超声波探头在被检件表面移动轨迹，从而对被检件进行超声扫查检测，得到超声扫查检测数据信息；所述数据采集及图像处理装置(5)，采集被检件超声扫查检测数据信息，并根据采集的检测数据信息生成相应的检测结果图像信息，并将检测结果图像信息发送给控制主机(2)处理后，即得到该被检件检测结果。