气囊工具疲劳射线无损检测装置及其自动检测方法制造方法及图纸

气囊工具疲劳射线无损检测装置及其自动检测方法，包括射线无损检测箱、在位气缸式导轨和移动升降架；所述射线无损检测箱包括射线发射模块、图像接收板、检测箱工作台、防护外壳和图像处理系统；所述防护外壳作为射线无损检测箱的载体，用于固定射线发射模块、图像接收板及检测箱工作台；所述射线无损检测箱与在位气缸式导轨或移动升降架连接，以在为检测或离线检测两种工作模式下将气囊工具调整在射线范围中获取到气囊工具的金属材料结构的状态图像后提取疲劳特征完成无损检测。本发明专利技术能够定性、准确地检测分析气囊工具的疲劳损伤情况，并有可供长期保存的直观的图像。并有可供长期保存的直观的图像。并有可供长期保存的直观的图像。

【技术实现步骤摘要】
气囊工具疲劳射线无损检测装置及其自动检测方法


[0001]本专利技术涉及机床刀具无损检测领域，尤其涉及气囊工具疲劳射线无损检测装置及其自动检测方法。

技术介绍

[0002]气囊工具的关键结构是球冠部分，其“三明治”的结构特征，即内外层是由橡胶材料组成，中间是由金属材料制成，以及其加工过程中受到重复加载拉伸脉动应力载荷的工作特点，所以加工过程产生的损伤会累积导致金属层发生塑性变形且随着时间的推移塑性变形愈发严重，故在抛光作业时气囊工具的全寿命的疲劳受损只体现传统疲劳受损的早期的机械性能退化阶段、损伤的起始和积累阶段，即出现严重塑性变形影响气囊工具头的加工质量时则认定其接近使用寿命的周期。
[0003]对于气囊工具目前还未有针对其疲劳寿命的检测仪器，实际使用气囊过程中一方面是通过肉眼观察和手触摸气囊工具的球冠部分初步判断，另一方面通过气囊工具所加工出来的工件质量来间接反映气囊工具是否能够满足使用需求，这种方式要求操作人员要具备一定的经验且准确性较差。
[0004]气囊工具磨损导致金属层发生疲劳塑性变形和缺陷，而将气囊工具定期从机床上拆卸下来进行人工检测过程中，气囊工具的拆卸与装配繁琐且费时。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中气囊工具使用过程中易磨损发生疲劳塑性变形和缺陷导致其使用性能下降的上述问题，提供气囊工具疲劳射线无损检测装置对气囊工具进行在位、离线检测，获取气囊工具的状态信息，并评估其磨损情况并判断是否达到使用寿命。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]气囊工具疲劳射线无损检测装置，包括射线无损检测箱、在位气缸式导轨和移动升降架；所述射线无损检测箱包括射线发射模块、图像接收板、检测箱工作台、防护外壳和图像处理系统；所述防护外壳作为射线无损检测箱的载体，用于固定射线发射模块、图像接收板及检测箱工作台；所述射线无损检测箱与在位气缸式导轨或移动升降架连接，以在为检测或离线检测两种工作模式下将气囊工具调整在射线范围中获取到气囊工具的金属材料结构的状态图像后提取疲劳特征完成无损检测。
[0008]所述射线发射模块包括射线发射器和发射器移动台，在气囊工具放置在检测箱工作台或由机床带到射线发射模块和图像接收板之间后，发射器移动台调整移动射线发射器配合检测箱工作台或机床移动气囊工具的联动，使得射线能够通过欲采集的部位后，由图像接收板接收图像。
[0009]所述发射器移动台包括两个垂直相叠的上线性模组和下线性模组，每个线性模组均由滚珠丝杆驱动丝杆上的滑块移动，下线性模组与防护外壳的内壁相连，上线性模组的
滑块与射线发射器的底座相连。
[0010]所述检测箱工作台包括两个垂直相叠的上线性模组和下线性模组，每个线性模组均由滚珠丝杆驱动丝杆上的滑块移动，下线性模组与防护外壳的内壁相连，上线性模组的滑块与检测箱工作台的台面相连。
[0011]所述防护外壳由防辐射材料与高强度材料层压制成，起到防辐射与作为射线无损检测箱的载体作用，其两侧通孔固定有铅布，具有在气囊工具到达射线无损检测箱内部后防止辐射外泄的作用，内壁用于固定射线发射模块、图像接收板及检测箱工作台，外壁可与在位气缸式导轨和移动升降架连接。
[0012]所述在位气缸式导轨包括在位导轨工作台、直线气缸、在位导轨底座、在位导轨和滑块；所述在位导轨固定在在位导轨底座上，由滑块连接在位导轨与在位导轨工作台，直线气缸一端固定在在位导轨底座上，另一端固定在在位导轨工作台上；当检测装置在位检测模式下，将所述射线无损检测箱的防护外壳与在位导轨工作台装配后安装在机床的一侧上，检测时，由在位气缸式导轨控制射线无损检测箱靠近气囊工具，再由射线发射模块配合机床带动气囊工具的联动调整至合适的位置完成检测。
[0013]所述移动升降架包括蜗轮丝杆升降台、U型桌、滑轮、升降托板和交叉滚子导轨；所述U型桌的内侧的宽度和长度与机床的工作台宽度一致，其桌脚与滑轮相连，U型桌的桌面用于固定蜗轮丝杆升降台；所述蜗轮丝杆升降台与交叉滚子导轨由升降托板连接；当检测装置在离线检测模式下，交叉滚子导轨与所述射线无损检测箱的防护外壳连接，检测时，移动升降架将射线无损检测箱移动至机床的气囊工具处配合完成对气囊工具的在位检测，也可将气囊工具拆卸后安装在检测装置的检测箱工作台上进行气囊工具的离线检测。
[0014]所述气囊工具疲劳射线无损检测装置的自动检测方法，通过射线无损检测装置的射线发射器对气囊工具进行射线检测，所述图像处理系统能够获取到图像接收板接收到的金属材料结构的图像，并可直观地呈现金属层的受损情况图像并自动命名保存图像信息，再由图像处理算法提取图像中疲劳特征，定性分析疲劳受损情况，根据提取到的疲劳特征设定受损程度的阈值来评价气囊工具是否达到使用寿命，如果严重磨损达到使用寿命，报警更换气囊工具。
[0015]所述疲劳特征包含气囊工具疲劳产生的缺陷点、褶皱线条以及凹坑面信息。
[0016]所述图像接收板和射线发射器采用数字化射线成像系统接收经过气囊工具后的图像，射线发射器使用20～100Kv的低电压。
[0017]相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
[0018]所述气囊工具疲劳射线无损检测装置分为两种工作模式：检测装置在位检测模式和检测装置离线检测模式。所述射线无损检测箱为本专利技术的核心部件，将射线无损检测箱与在位气缸式导轨连接后固定在机床的立柱上，配合机床带动气囊工具可完成检测装置在位模式下对气囊工具的在位检测；将射线无损检测箱放置在移动升降架上形成检测装置离线检测模式，该模式下将射线无损检测箱移动至机床的气囊工具处配合完成对气囊工具的在位检测，也可将气囊工具拆卸后安装在检测装置的工作台上进行气囊工具的离线检测。
[0019]本专利技术获取到金属材料结构的图像后可直观地观察金属层的受损情况并自动命名保存图像信息，再由图像处理系统提取疲劳特征定性分析疲劳受损情况，根据设定受损程度的阈值来评价气囊工具是否达到使用寿命。
[0020]本专利技术对气囊工具进行在位检测，可降低生产过程中由于对气囊工具头的维修、检查带来的辅助时间和布置工作地时间，提高生产效率。
附图说明
[0021]图1为本实施例的结构示意图；
[0022]图2为射线无损检测箱的结构示意图；
[0023]图3为气囊工具的剖面示意图；
[0024]图4为检测装置在位检测模式下工作的侧视示意图；
[0025]图5为检测装置在位检测模式下工作的整体示意图；
[0026]图6为检测装置离线检测模式下工作的侧视示意图(对气囊工具在位检测)；
[0027]图7为检测装置离线检测模式下工作的整体示意图(对气囊工具在位检测)；
[0028]图8检测装置离线检测模式下工作的侧视示意图(对气囊工具离线检测)；
[0029]图9为气囊工具疲劳情况自动检测技术流程图。
[0030]附图标记：射线发射器1；射线发射器上线性模组11；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：包括射线无损检测箱、在位气缸式导轨和移动升降架；所述射线无损检测箱包括射线发射模块、图像接收板、检测箱工作台、防护外壳和图像处理系统；所述防护外壳作为射线无损检测箱的载体，用于固定射线发射模块、图像接收板及检测箱工作台；所述射线无损检测箱与在位气缸式导轨或移动升降架连接，以在为检测或离线检测两种工作模式下将气囊工具调整在射线范围中获取到气囊工具的金属材料结构的状态图像后提取疲劳特征完成无损检测。2.如权利要求1所述的气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：所述射线发射模块包括射线发射器和发射器移动台，在气囊工具放置在检测箱工作台或由机床带到射线发射模块和图像接收板之间后，发射器移动台调整移动射线发射器配合检测箱工作台或机床移动气囊工具的联动，使得射线能够通过欲采集的部位后，由图像接收板接收图像。3.如权利要求2所述的气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：所述发射器移动台包括两个垂直相叠的上线性模组和下线性模组，每个线性模组均由滚珠丝杆驱动丝杆上的滑块移动，下线性模组与防护外壳的内壁相连，上线性模组的滑块与射线发射器的底座相连。4.如权利要求1所述的气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：所述检测箱工作台包括两个垂直相叠的上线性模组和下线性模组，每个线性模组均由滚珠丝杆驱动丝杆上的滑块移动，下线性模组与防护外壳的内壁相连，上线性模组的滑块与检测箱工作台的台面相连。5.如权利要求1所述的气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：所述防护外壳由防辐射材料与高强度材料层压制成，其两侧通孔固定有铅布。6.如权利要求1所述的气囊工具疲劳射线无损检测装置，其特征在于：所述在位气缸式导轨包括在位导轨工作台、直线气缸、在位导轨底座、在位导轨和滑块；所述在位导轨固定在在位导轨底座上，由滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振忠，刘祖辉，雷鹏立，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：