本申请公开了一种复杂曲面体的定位检测装置，其包括基座、固定在基座上表面的支撑模和设置在支撑模上方的检测模，在支撑模的上表面形成有下设定型面，在检测模的下表面设置有上设定型面；在扭转三维机织物上设置有若干条定位示迹线；对应于每条定位示迹线，在下设定型面上均设置有一条定位校准线，在上设定型面上均设置有一条校准标定线；检测模被若干相互平行的第一竖直平面分割为若干检测分模。本申请还公开了复杂曲面体的检测方法。通过定位示迹线与校准标定线的位置偏差可直观表征三维机织物扭转前的示迹线扭转后与理论设计位置的偏差程度，可定性判断理论设计的精准性，简单快速的给出设计偏差较大区域位置。单快速的给出设计偏差较大区域位置。单快速的给出设计偏差较大区域位置。
【技术实现步骤摘要】
一种复杂曲面体的定位检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及一种复杂曲面体的定位检测装置及检测方法，属于三维机织物扭转偏移检测技术。
技术介绍
[0002]碳纤维增强树脂基复合材料具有质量轻、强度高、刚度好等特点，被广泛用于航空飞行器和发动机结构，成为航空装备的关键材料。三维机织物的精度与复合材料成型工艺密切相关，决定了复合材料最终的成型质量，三维机织物属于柔性软体制品，纱线相互交织形成整体的空间网状结构，使其具有极高的外形结构和力学性质可设计性，可织造出连续变厚度复杂曲面的三维异形截面预制件，再经过一定的成型工艺最终加工为一种具有高比刚度、高比强度、抗冲击、抗分层、抗剪切性能、耐腐蚀等优良特性的新型纺织三维机织复合材料。
[0003]基于三维机织物独特的性能结构，三维机织复合材料被广泛应用在航天工业，如涡轮发动机、火箭发动机、发射器喷管、机身框架等关键部件，同时在港口、土木的基础结构和船舶、高速列车、汽车等方面也有很大的应用价值。
[0004]在复合材料成型过程中织物的结构、厚度、扭转偏移、变形等都会对成型质量造成一定影响，因此对织物的结构性能、加工精度等方面提出较高的要求。在目前，对于三维机织物原有外形的检测已有较为成熟的方法，但是由于部分三维机织物需要在扭曲变形后才与树脂进行复合，对于扭曲变形后的三维机织物的外形检测仍采用现有的设备进行检测，无法对三维机织物变形后的具体不合格处进行详细的检测，导致对织造参数的修改困难。
技术实现思路
[0005]为解决上述问题，本申请首先提出了一种复杂曲面体的定位检测装置，其用于检测扭转三维机织物，其包括基座、支撑模和检测模，该支撑模固定在该基座的上表面上，在该支撑模的上表面形成有下设定型面，该检测模可拆卸地设置在支撑模的上方，在该检测模的下表面设置有上设定型面；
[0006]该下设定型面与扭转三维机织物的设定下表面相同，该上设定型面与扭转三维机织物的设定上表面相同；在扭转三维机织物上设置有若干条定位示迹线；
[0007]对应于每条定位示迹线，在下设定型面上均设置有一条定位校准线；
[0008]对应于每条定位示迹线，在上设定型面上均设置有一条校准标定线；
[0009]检测模被若干相互平行的第一竖直平面分割为若干检测分模，并使上设定型面分割为若干上分型面；定位校准线与所对应的校准标定线在竖直方向上共面；沿竖直方向观察，该第一竖直平面与定位校准线相交。选第一竖直平面与定位校准线垂直。本申请中的扭转三维机织物由三维机织物扭转变形后所形成。
[0010]支撑模与检测模之间用于放置扭转三维机织物，本申请中在使用时，待检测的扭转三维机织物被放置在支撑模与检测模之间，利用定位示迹线与定位校准线以及校准标定
线之间的偏离来检测扭转三维机织物是否达到设计要求，进而得到未扭转变形前的三维机织物的设计偏差，获得改进数据，以对三维机织物的设计进行修正。本申请中，将检测模分割为若干小的检测分模，在进行检测时，可以将其中的一块检测分模移除，然后对相邻检测分模所对应的区域的定位示迹线与校准标定线之间距离进行检测，获得扭转三维机织物与设定形状之间的偏差。
[0011]通过定位示迹线与校准标定线的位置偏差可直观表征三维机织物扭转前的示迹线扭转后与理论设计位置的偏差程度，可定性判断理论设计的精准性，简单快速的给出设计偏差较大区域位置。
[0012]进一步，在基座上均设置有若干靶标定位点，靶标定位点用于激光器定位，该激光器用于发出与定位校准线在竖直向共面的激光束。由于扭转三维机织物的阻挡，以及设备本身会造成部分阻碍，无法清楚观察到定位校准线和校准标定线，利用激光光束，可以清楚地显示定位校准线和校准标定线的位置，以便于更清楚地观察和检测定位示迹线的偏离情况。
[0013]进一步，该扭转三维机织物包括连接在一起的本体部和根部，该根部的厚度较本体部的厚度厚，在该下设定型面上具有对应于该根部的根部定位区。设置相应的根部定位区后，可以将扭转三维机织物的根部首先进行定位，然后再对本体部进行定位，由于根部的厚度较厚，可以更快地对扭转三维机织物进行定位。利用立壁还可以避免待检测的扭转三维机织物在检测过程中，产生滑动，造成检测偏差。
[0014]进一步，在支撑模的四周设置有立壁，该立壁环绕支撑模延伸，并形成模腔；该检测模支撑在立壁的顶部。设置模腔后，利用立壁的限制，可以更好地对扭转三维机织物进行定位，另外由于检测模支撑在立壁的顶部，可以使检测模与支撑膜之间形成具有设定形状的用于放置扭转三维机织物的检测腔，避免对扭转三维机织物造成过度挤压或压力不足，而无法对扭转三维机织物进行精确检测。
[0015]进一步，为便于对各块检测分模进行固定，避免检测过程中，造成各检测分模的移动，需要进行再次定位或影响检测精度，对应于每块检测分模，均设置有一个支撑组和一个压梁，每个支撑组均包括两个支撑柱，同一支撑组的两个支撑柱可拆卸地安装基座上、并位于支撑模的相对的两侧，该压梁将所对应的检测分模压合在立壁的顶部。
[0016]进一步，检测分模可拆卸地连接在压梁的下侧。该设计可以方便地将检测分模从压梁上拆卸下来，进行更换，以提高压梁的使用率。
[0017]进一步，各检测分模均为一透明体，在压梁上设置有观察口，通过该观察口能够透过各检测分模观察到扭转三维机织物。各检测分模可以采用玻璃或有机玻璃等透明材料来制作，最好采用无色透明的材料来制作。由于采用透明体来制作，通过观察口可以方便地观察到扭转三维机织物的变形情况，能够在总体上观察到扭转三维机织物与设计要求的误差，为精确测量提供便利。
[0018]透过观察口还可以通过检测模与待测物体的下压接触面积大小，判断待测体与检测模腔的吻合程度。
[0019]其次，本申请还提出了一种复杂曲面体的检测方法，其采用上述的任一项定位检测装置进行，其包括如下步骤：
[0020](1)将待测三维机织物放入到膜腔内，然后使三维机织物随形贴合在下设定型面
上，使三维机织物发生扭转，形成扭转三维机织物；既使三维机织物沿下设定型面进行变形、扭转；
[0021]使扭转三维机织物的定位示迹线与下设定型面上的定位校准线对齐，并使扭转三维机织物和支撑模两者的边缘对齐，下设定型面与扭转三维机织物的下表面贴合，完成扭转三维机织物的定位；
[0022](2)将各检测分模布置在设定位置上，然后将压梁连接到相应的支撑组的支撑柱上，将各检测分模抵压到立壁的顶部，使上分型面贴合到扭转三维机织物的上表面上，且使校准标定线正对相应的定位校准线，各上分型面形成上设定型面；
[0023](3)透过观察口观察扭转三维机织物的受压情况；
[0024](4)取下其中一个压梁及相应的检测分模，测量三维机织物上的定位示迹线与该取下的检测分模相邻的检测分模上的标准标定线之间的偏移距离，完成偏移距离的测量后，将取下的压梁和相应的检测分模复位；
[0025](5)重复步骤(4)，直到完成所有的定位示迹线与相应的标准本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复杂曲面体的定位检测装置，其用于检测扭转三维机织物，其特征在于，包括基座、支撑模和检测模，该支撑模固定在该基座的上表面上，在该支撑模的上表面形成有下设定型面，该检测模可拆卸地设置在支撑模的上方，在该检测模的下表面设置有上设定型面；该下设定型面与扭转三维机织物的设定下表面相同，该上设定型面与扭转三维机织物的设定上表面相同；在扭转三维机织物上设置有若干条定位示迹线；对应于每条定位示迹线，在下设定型面上均设置有一条定位校准线；对应于每条定位示迹线，在上设定型面上均设置有一条校准标定线；检测模被若干相互平行的第一竖直平面分割为若干检测分模，并使上设定型面分割为若干上分型面；定位校准线与所对应的校准标定线在竖直方向上共面；沿竖直方向观察，该第一竖直平面与定位校准线相交。2.根据权利要求1所述的定位检测装置，其特征在于，在基座上均设置有若干靶标定位点，靶标定位点用于激光器定位，该激光器用于发出与定位校准线在竖直向共面的激光光束。3.根据权利要求1所述的定位检测装置，其特征在于，该扭转三维机织物包括连接在一起的本体部和根部，该根部的厚度较本体部的厚度厚，在该下设定型面上具有对应于该根部的根部定位区。4.根据权利要求1所述的定位检测装置，其特征在于，在支撑模的四周设置有立壁，该立壁环绕支撑模延伸，并形成模腔；该检测模支撑在立壁的顶部。5.根据权利要求4所述的定位检测装置，其特征在于，对应于每块检测分模，均设置有一个支撑组和一个压梁，每个支撑组均包括两个支撑柱，同一支撑组的两个支撑柱可拆卸地安装基座上、并位于支撑模的相对的两侧，该压梁将所对应的检测分模压合在立壁的顶部。6.根据权利要求5所述的定位检测装置，其特征在于，检测分模可拆卸地连接在压梁的下侧。7.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昆，梁洁洁，周海丽，孙方方，王克，李梦迪，张立泉，李超，黄建，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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