航空发动机铸件砂芯增材制造缺陷光学检测方法技术

航空发动机铸件砂芯增材制造缺陷光学检测方法，解决砂芯成型过程中的砂芯表面缺陷问题。检测装置由一个工业CCD传感器、一个线激光模组、一个红外传感器、一个精密转台和激励热源组成。利用刚性连接使CCD传感器和线激光模组形成三维测量单元。通过监测热传递过程标定红外数值与裂纹深度之间的关系。在检测方法上，利用机械和传感器标定技术形成CCD传感器和红外传感器之间的刚体变换约束，在三维空间内建立裂纹平面数据与三维模型间的非线性单向映射关系，实现平面裂纹数据与三维模型数据的多源全局统一，进而获得缺陷数据在三维尺度上方位和深度的精确描述。上方位和深度的精确描述。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机铸件砂芯增材制造缺陷光学检测方法

：
[0001]本专利技术属于无损检测领域，是一种检测航空发动机零部件铸造砂芯表面缺陷的方法和装置。

技术介绍

[0002]航空发动机零部件铸造砂芯在成型过程中受到层厚、激光功率、成型速度、材料均匀性等在内的各种因素影响，表面可能会出现未溶、夹杂、裂纹缺陷。缺陷会从砂芯模具上复制到铸造成型的零件上，使航空发动机面临安全风险。在航空发动机零部件铸造砂芯的成型过程中进行准确可靠检测，以便及时发现表面缺陷并进行处理，对保证发动机的安全性和可靠性具有重要意义。通用的红外无损检测方法无法满足航空发动机零部件铸造砂芯表面缺陷的快速性、精确性、可靠性等检测要求。其不足之处主要为：
[0003](1)红外检测方法得到的缺陷为平面数据，不具有直观性。
[0004](2)一旦发现缺陷，不能精确定位缺陷位置，难以在被测物上精确定位，检测结果仅起到判断是否存在缺陷的作用。
[0005](3)多角度检测结果不具有关联性，难以判断是否存在漏检、重复检测的问题，也无法给出精确的统计结果。<br/>[0006]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.航空发动机铸件砂芯增材制造缺陷光学检测方法，该方法分别在三维空间和二维空间内获得被测物的数字模型和缺陷特征数据，基于多源数据融合思想和光学测量理论，建立三维数字模型与缺陷特征之间的映射关系，其特征在于，该方法由以下步骤实现：步骤1.在精密转台上放置传感器标定所需的特征点，特征点的最小数目为6点，调节CCD传感器和红外传感器，使标定特征点在它们的视场内清晰成像，利用刚性结构连接CCD传感器和激光器形成三维测量单元；步骤2.利用放置的特征点对检测装置的传感器进行标定，建立坐标系。获得CCD传感器的内参数矩阵K
C
和外参数矩阵R
C
、T
C
以及红外传感器的内参数矩阵K
I
和外参数矩阵R
I
、T
I
。则投影矩阵P
C
和P
I
可计算为：步骤3.在上述坐标系下，旋转转台及转台上的标定特征点，获得放置特征点围绕转轴的一系列位置点，将同一特征点对应的所有点利用最小二乘拟合成圆，再将所有圆心通过最小二乘拟合为转台转轴向量，单位化该向量获得n(n
x
,n
y
,n
z
)：步骤4.将转台归零，将转台绕转轴旋转一周等分为n1份，每份旋转角度为α，角度的选择以能充分获得模型细节为准，旋转次数如(3)式。利用三维测量单元测量被测物在CCD传感器下的坐标系的三维数字模型M
C
:n1＝2π/α
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(3)步骤5.将转台归零，将转台绕转轴旋转一周等分为n2份，每份旋转角度为β，角度的选择以能覆盖全部被测表面为准，旋转次数如(4)式:n2＝2π/β
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【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥林，张凯强，苑延华，徐衍峰，李景贺，于广滨，赵灿，
申请(专利权)人：黑龙江科技大学，
类型：发明
国别省市：