本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)械手的葉片掃查超聲檢測(cè)技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 葉片 超聲檢測(cè) 機(jī)械手 軌跡規(guī)劃 同步觸發(fā)技術(shù)

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)尤其航天航空工業(yè)的發(fā)展,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等復(fù)雜曲面工件的質(zhì)量檢測(cè)要求越來(lái)越嚴(yán)格。研究和開(kāi)發(fā)效率高、精度高、適用范圍廣的自動(dòng)化超聲檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)前沿課題。本文結(jié)合超聲波檢測(cè)、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)控加工仿真等技術(shù),以航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片為主要研究對(duì)象,開(kāi)展了曲面工件自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的研究,對(duì)系統(tǒng)研制過(guò)程中的曲面軌跡規(guī)劃、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取、同步觸發(fā)、檢測(cè)路徑正確性驗(yàn)證等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探討。第一章闡述了論文研究的背景以及意義。對(duì)復(fù)雜曲面自動(dòng)化超聲檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,分析了目前所存在的主要問(wèn)題,最后說(shuō)明了論文的主要工作內(nèi)容及章節(jié)安排。第二章介紹系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。先簡(jiǎn)單描述了超聲波在曲面工件界面垂直入射的傳播特性,然后論述了超聲檢測(cè)的基本原理,并對(duì)超聲檢測(cè)過(guò)程中常用的脈沖反射法和脈沖透射法的檢測(cè)原理進(jìn)行了介紹,最后提出一種針對(duì)葉片掃查的自動(dòng)化檢測(cè)方案。第三章掃查系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。本章主要從掃查系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)和軟件部分設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來(lái)詳細(xì)闡述。第四章對(duì)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了研究。本章結(jié)合超聲無(wú)損檢測(cè)的特點(diǎn),主要從復(fù)雜曲面的軌跡規(guī)劃和超聲檢測(cè)機(jī)械手位姿轉(zhuǎn)換方法兩個(gè)方面介紹。第五章闡述了超聲回波信號(hào)與機(jī)械手位置信息的同步采集技術(shù),包括機(jī)械手控制器的下位機(jī)編程、工控機(jī)采集系統(tǒng)的上位機(jī)編程、上位機(jī)與下位機(jī)的通信方法以及機(jī)械手運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位信息和超聲采集信號(hào)的同步問(wèn)題。第六章自動(dòng)化超聲檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)與結(jié)果分析。介紹了超聲檢測(cè)路徑正確性驗(yàn)證技術(shù);對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試;實(shí)現(xiàn)機(jī)械手位姿與曲面工件模型的逆變換,對(duì)多個(gè)曲面工件進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)證該系統(tǒng)的實(shí)用性。最后,對(duì)全文的工作進(jìn)行了回顧與總結(jié),歸納出論文的不足之處,并對(duì)將來(lái)進(jìn)一步工作做出展望。
【關(guān)鍵詞】：葉片 超聲檢測(cè) 機(jī)械手 軌跡規(guī)劃 同步觸發(fā)技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V263
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 選題的背景及研究的意義11-13
• 1.1.1 引言11-12
• 1.1.2 課題的研究背景12
• 1.1.3 課題的研究意義12-13
• 1.2 超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展13
• 1.3 復(fù)雜曲面超聲檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.1 國(guó)外復(fù)雜曲面超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)復(fù)雜曲面超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r14
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第二章 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理16-23
• 2.1 超聲波在曲面工件界面垂直入射的傳播特性16-17
• 2.2 超聲檢測(cè)原理與方法17-19
• 2.2.1 超聲脈沖透射法的基本原理17-18
• 2.2.2 超聲脈沖反射法的基本原理18-19
• 2.3 激光超聲檢測(cè)原理與方法19-20
• 2.4 基于機(jī)械手的葉片掃查方案設(shè)計(jì)20-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 掃查系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)23-41
• 3.1 引言23
• 3.2 機(jī)械手自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)23-32
• 3.2.1 機(jī)械手掃查運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)24-26
• 3.2.2 超聲信號(hào)采集系統(tǒng)26-28
• 3.2.3 檢測(cè)與控制輔助系統(tǒng)28-32
• 3.3 機(jī)械手自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)32-40
• 3.3.1 上位機(jī)軟件系統(tǒng)33-36
• 3.3.2 下位機(jī)軟件系統(tǒng)36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 機(jī)械手的掃查軌跡控制技術(shù)41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 基于CAD模型的復(fù)雜曲面軌跡規(guī)劃研究41-45
• 4.2.1 基于CAD模型的路徑規(guī)劃41-43
• 4.2.2 被測(cè)曲面超聲檢測(cè)路徑的生成43-45
• 4.3 檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系的建立45-48
• 4.3.1 剛體的位姿描述與齊次變換45-46
• 4.3.2 被測(cè)曲面與超聲波探頭位姿的描述46-48
• 4.4 被測(cè)曲面與超聲波探頭位姿的轉(zhuǎn)換關(guān)系中存在的關(guān)鍵性問(wèn)題48-50
• 4.5 基于四元數(shù)的機(jī)械手位姿轉(zhuǎn)換方法50-56
• 4.5.1 四元數(shù)的基本概念50-51
• 4.5.2 基于四元數(shù)的機(jī)械手位姿轉(zhuǎn)換51-56
• 4.6 實(shí)例與分析56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第五章 超聲回波信號(hào)與機(jī)械手位置信息的同步采集技術(shù)59-65
• 5.1 引言59
• 5.2 超聲回波信息與機(jī)械手位置信息的同步采集技術(shù)59-61
• 5.2.1 基于時(shí)間觸發(fā)的同步采集技術(shù)59-60
• 5.2.2 基于位置觸發(fā)的同步采集技術(shù)60-61
• 5.3 基于時(shí)間-位置混合觸發(fā)的同步采集技術(shù)61-63
• 5.3.1 運(yùn)動(dòng)模塊62
• 5.3.2 信號(hào)觸發(fā)模塊62
• 5.3.3 位置信號(hào)提取模塊62-63
• 5.4 試驗(yàn)63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 系統(tǒng)試驗(yàn)與結(jié)果分析65-78
• 6.1引言65
• 6.2 超聲檢測(cè)路徑正確性驗(yàn)證65-72
• 6.2.1 激光位移傳感器工作原理66
• 6.2.2 超聲檢測(cè)路徑正確性驗(yàn)證66-69
• 6.2.3 檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)69-71
• 6.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論71-72
• 6.3 面向工件的超聲掃查實(shí)驗(yàn)72-76
• 6.3.1 機(jī)械手位姿與曲面工件模型的逆變換72-74
• 6.3.2 復(fù)雜曲面工件掃查實(shí)例74-76
• 6.4 本章小結(jié)76-78
• 總結(jié)與展望78-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單86-87
• 致謝87

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本文編號(hào)：838012