本文關鍵詞：基于機械手的葉片掃查超聲檢測技術

  更多相關文章： 葉片 超聲檢測 機械手 軌跡規(guī)劃 同步觸發(fā)技術

【摘要】：隨著現代工業(yè)技術尤其航天航空工業(yè)的發(fā)展,對航空發(fā)動機葉片等復雜曲面工件的質量檢測要求越來越嚴格。研究和開發(fā)效率高、精度高、適用范圍廣的自動化超聲檢測系統(tǒng)是一個前沿課題。本文結合超聲波檢測、機械手運動控制、數控加工仿真等技術,以航空發(fā)動機葉片為主要研究對象,開展了曲面工件自動化檢測系統(tǒng)的研究,對系統(tǒng)研制過程中的曲面軌跡規(guī)劃、機械手運動數據點的獲取、同步觸發(fā)、檢測路徑正確性驗證等關鍵技術進行了詳細的探討。第一章闡述了論文研究的背景以及意義。對復雜曲面自動化超聲檢測技術的國內外發(fā)展現狀進行了綜述,分析了目前所存在的主要問題,最后說明了論文的主要工作內容及章節(jié)安排。第二章介紹系統(tǒng)構成及工作原理。先簡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的基本原理,并對超聲檢測過程中常用的脈沖反射法和脈沖透射法的檢測原理進行了介紹,最后提出一種針對葉片掃查的自動化檢測方案。第三章掃查系統(tǒng)的詳細設計。本章主要從掃查系統(tǒng)的硬件部分設計和軟件部分設計兩個方面來詳細闡述。第四章對機械手的運動控制技術進行了研究。本章結合超聲無損檢測的特點,主要從復雜曲面的軌跡規(guī)劃和超聲檢測機械手位姿轉換方法兩個方面介紹。第五章闡述了超聲回波信號與機械手位置信息的同步采集技術,包括機械手控制器的下位機編程、工控機采集系統(tǒng)的上位機編程、上位機與下位機的通信方法以及機械手運動點位信息和超聲采集信號的同步問題。第六章自動化超聲檢測系統(tǒng)試驗與結果分析。介紹了超聲檢測路徑正確性驗證技術;對檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行測試;實現機械手位姿與曲面工件模型的逆變換,對多個曲面工件進行檢測,驗證該系統(tǒng)的實用性。最后,對全文的工作進行了回顧與總結,歸納出論文的不足之處,并對將來進一步工作做出展望。
【關鍵詞】：葉片 超聲檢測 機械手 軌跡規(guī)劃 同步觸發(fā)技術
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 超聲無損檢測技術的發(fā)展13
• 1.3 復雜曲面超聲檢測技術的國內外發(fā)展現狀13-14
• 1.3.1 國外復雜曲面超聲檢測技術的發(fā)展狀況13-14
• 1.3.2 國內復雜曲面超聲檢測技術的發(fā)展狀況14
• 1.4 論文的主要研究內容14-16
• 第二章 系統(tǒng)構成及工作原理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 激光超聲檢測原理與方法19-20
• 2.4 基于機械手的葉片掃查方案設計20-22
• 2.5 本章小結22-23
• 第三章 掃查系統(tǒng)的詳細設計23-41
• 3.1 引言23
• 3.2 機械手自動檢測系統(tǒng)的硬件設計23-32
• 3.2.1 機械手掃查運動系統(tǒng)24-26
• 3.2.2 超聲信號采集系統(tǒng)26-28
• 3.2.3 檢測與控制輔助系統(tǒng)28-32
• 3.3 機械手自動檢測系統(tǒng)的軟件設計32-40
• 3.3.1 上位機軟件系統(tǒng)33-36
• 3.3.2 下位機軟件系統(tǒng)36-40
• 3.4 本章小結40-41
• 第四章 機械手的掃查軌跡控制技術41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 基于CAD模型的復雜曲面軌跡規(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 被測曲面超聲檢測路徑的生成43-45
• 4.3 檢測系統(tǒng)運動坐標系的建立45-48
• 4.3.1 剛體的位姿描述與齊次變換45-46
• 4.3.2 被測曲面與超聲波探頭位姿的描述46-48
• 4.4 被測曲面與超聲波探頭位姿的轉換關系中存在的關鍵性問題48-50
• 4.5 基于四元數的機械手位姿轉換方法50-56
• 4.5.1 四元數的基本概念50-51
• 4.5.2 基于四元數的機械手位姿轉換51-56
• 4.6 實例與分析56-58
• 4.7 本章小結58-59
• 第五章 超聲回波信號與機械手位置信息的同步采集技術59-65
• 5.1 引言59
• 5.2 超聲回波信息與機械手位置信息的同步采集技術59-61
• 5.2.1 基于時間觸發(fā)的同步采集技術59-60
• 5.2.2 基于位置觸發(fā)的同步采集技術60-61
• 5.3 基于時間-位置混合觸發(fā)的同步采集技術61-63
• 5.3.1 運動模塊62
• 5.3.2 信號觸發(fā)模塊62
• 5.3.3 位置信號提取模塊62-63
• 5.4 試驗63-64
• 5.5 本章小結64-65
• 第六章 系統(tǒng)試驗與結果分析65-78
• 6.1引言65
• 6.2 超聲檢測路徑正確性驗證65-72
• 6.2.1 激光位移傳感器工作原理66
• 6.2.2 超聲檢測路徑正確性驗證66-69
• 6.2.3 檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗69-71
• 6.2.4 實驗結論71-72
• 6.3 面向工件的超聲掃查實驗72-76
• 6.3.1 機械手位姿與曲面工件模型的逆變換72-74
• 6.3.2 復雜曲面工件掃查實例74-76
• 6.4 本章小結76-78
• 總結與展望78-81
• 參考文獻81-86
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文與研究成果清單86-87
• 致謝87

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 魏怡;;兵器零部件的快速超聲檢測系統(tǒng)[J];現代兵器;1982年11期

2 呂干霖,何顯懋,褚梅娟,趙民會,王斌修,楊松章,鄒盛高,蔣危平;高溫鋼坯縮孔超聲檢測系統(tǒng)[J];聲學學報;1988年05期

3 夏紀真;錢鑫源;;對鈦合金超聲檢測中雜波水平要求的剖析[J];現代電力;1988年01期

4 張小海;熊勇勒;彭應秋;;超聲檢測中數字頻譜應用的初步研究[J];南昌航空大學學報(自然科學版);1992年01期

5 ;第六專題 新材料超聲檢測[J];無損檢測;1994年04期

6 雷良育,張青;虛擬超聲檢測儀器系統(tǒng)的研究[J];儀表技術;2001年05期

7 劉鎮(zhèn)清;;化工生產液體濃度的超聲檢測[J];儀器儀表與分析監(jiān)測;1991年04期

8 張小海;熊勇勒;彭應秋;;超聲檢測中數字頻譜應用的初步研究[J];現代電力;1992年01期

9 丁兵;黃燕琳;金磊;張磊;陸雷俊;;超聲檢測系統(tǒng)的檢定和期間核查[J];造船技術;2014年04期

10 季肖楓;顧娜;;船舶焊接超聲檢測[J];科技風;2009年20期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 張慶;曾靖;趙亞平;;非潰瘍性消化不良兒童胃排空的超聲檢測[A];中華醫(yī)學會超聲醫(yī)學新進展學術會議論文匯編[C];2004年

2 蘭正福;李建國;于海容;喬華;姚宏輝;劉麗紅;皮德鳳;代全明;;超聲檢測肱動脈內徑和血流變化估測血管內皮功能的臨床應用[A];全國醫(yī)學影像技術學術會議（CMIT-2004）論文匯編[C];2004年

3 馬小懷;江立新;張辰;郭永清;;分區(qū)掃查技術在鈦合金超聲檢測中的應用[A];2014陜西省第十四屆無損檢測年會暨產品展示會論文集[C];2014年

4 華揚;;頸動脈粥樣硬化性狹窄的超聲檢測評價標準分析[A];中華醫(yī)學會第九次全國老年醫(yī)學學術會議暨第三屆全國老年動脈硬化與周圍血管疾病專題研討會論文匯編[C];2009年

5 呂江州;袁磊;韓景榮;童南萍;付潤芳;;超聲檢測中晚期孕產婦妊娠異常分析[A];第一屆全國婦產科超聲學術會議論文匯編[C];2006年

6 岳林先;鄧立強;蔡志清;安紹宇;;結核性腹膜炎超聲檢測的臨床價值[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第七屆全國腹部超聲學術會議學術論文匯編[C];2007年

7 劉麗;陳霰;王存平;;體位在超聲檢測小兒病變闌尾中的應用效果[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第十一屆全國超聲醫(yī)學學術大會論文匯編[C];2012年

8 姜曉紅;;超聲檢測在婦科計劃生育手術中的應用[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第十一屆全國超聲醫(yī)學學術大會論文匯編[C];2012年

9 陳忠;;棒料自動化超聲檢測工藝探討[A];2014陜西省第十四屆無損檢測年會暨產品展示會論文集[C];2014年

10 田家瑋;馬娜;孫立濤;冷曉萍;;高頻超聲檢測兔腹主動脈粥樣硬化的實驗研究[A];2003年全國醫(yī)學影像技術學術會議論文匯編[C];2003年

中國重要報紙全文數據庫 前3條

1 特約記者 肖云 通訊員 孫晶;研究院鋼質金屬儲罐自動超聲檢測設備通過現場測試[N];石油管道報;2010年

2 師芳芳 張碧星;鈦合金棒材超聲檢測設備[N];世界金屬導報;2013年

3 朱立明;超聲檢測可預警早期冠心病[N];中國醫(yī)藥報;2007年

中國博士學位論文全文數據庫 前8條

1 李霞;換熱設備污垢超聲檢測及信號處理方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 王亭;不銹鋼凸/點焊連接超聲檢測研究[D];吉林大學;2016年

3 吳瑞明;數字化超聲檢測系統(tǒng)及關鍵技術研究[D];浙江大學;2004年

4 張琦;大容量高保真海底管道超聲檢測數據處理技術研究[D];上海交通大學;2008年

5 朱昌平;流體中低濃度異質物含量的超聲檢測原理與應用研究[D];中國礦業(yè)大學;2010年

6 胡文剛;基于多值域特征及數據融合的焊縫缺陷超聲檢測與識別[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

7 楊欣;動脈粥樣硬化兔血管內皮功能損傷的超聲檢測價值[D];中國醫(yī)科大學;2006年

8 陳淵;煤礦液壓支架缸體環(huán)焊縫缺陷超聲檢測與評價研究[D];西安科技大學;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 馮偉;鋁合金疲勞損傷的多點快速非線性超聲檢測[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 郭杜斌;高速列車鋁合金材料的超聲檢測研究[D];上海應用技術學院;2015年

3 金挺;厚截面復合材料超聲檢測信號處理技術研究[D];浙江大學;2015年

4 苗傳用;面向在役工件的便攜式超聲檢測系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2016年

5 張鵬;機床超聲檢測附件中的耦合技術研究開發(fā)[D];中北大學;2016年

6 楊校華;基于FPGA的超聲脈沖檢測系統(tǒng)研究[D];北京理工大學;2016年

7 劉方芳;基于機械手的葉片掃查超聲檢測技術[D];北京理工大學;2016年

8 鄢志鵬;激光超聲檢測信號的接收與處理[D];南昌航空大學;2014年

9 曹志;小耐壓殼自動超聲檢測系統(tǒng)設計與實現[D];電子科技大學;2010年

10 楊博;基于虛擬儀器的表面粗糙鋼管超聲檢測信號處理技術研究[D];鋼鐵研究總院;2014年

，

本文編號：838012