一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法及其系统

专利2025-02-27  27


本发明专利属于铸件检测与修复,具体涉及一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法及其系统。


背景技术:

1、零件生产过程中,由于制成、工艺等原因会使其产生各种缺陷。特别是对于铸造,铸造工艺过程复杂,影响铸件质量的因素很多,通常涉及原材料控制、工艺方案、生产操作等不同原因造成铸件生产气孔、缩孔与缩松、砂眼、夹杂、冷隔、浇不足以及裂纹等缺陷。对于品质较高的铸件,抛去影响加大的缺陷,对铸件的气孔、缩松缩孔等有着较为严格的要求,需要控制其大小、数量以及位置等等。

2、传统的铸件缺陷修复采用x射线对铸件进行成像,通过观察底片确认产品能否满足要求,判片过程 通常依靠大量数据的积累和经验来确认。判片结束后,依然需要依靠经验来对产品缺陷位置进行处理,使其曝露在外;后期的焊接过程通常采用人工方式进行手工补焊完成缺陷修复。

3、以上过程对人的经验、技术等方面要求较高,较为复杂的位置可能需要多次进行,最终导致产品报废。

4、因此,本文提出一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法及其系统。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供了一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法及其系统,本发明采用目前工业ct检测技术,实现铸件的三维检测,通过参数设定对缺陷进行识别、定位,同时利用系统的三维重构能力,实现零件以及缺陷的可视化判别,大大提高判别的准确度和缺陷位置的精确定位。后期缺陷位置的挖补亦利用目前自动化技术,将经验转化为参数,利用是数字化技术对缺陷进行曝露以及补焊处理,减少人为因素的干扰,提高产品的同一性和稳定性,为高质量产品提供一种可靠的修复手段。

2、为了达到上述技术效果,本发明的第一目的在于提供一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法,具体包括以下步骤:

3、s1、先将铸件安装在承载平台上,通过ct检测系统对铸件进行检测扫描,如若铸件完好无损,则合格入库,反之则利用检测数据对铸件进行3d建模,定位显示铸件缺陷并形成缺陷参数;

4、s2、ct检测系统根据缺陷参数进行分析,给出建议修复数据,结合人工判别确认待修复缺陷,并利用工业机器人将铸件转移到挖除系统的挖除区中,接着采用机械、化学处理工艺对缺陷位置进行曝露处理,让待修复点充分曝露;

5、s3、再利用工业机器人将挖除区中的铸件通过承载平台转移到焊接系统中的补焊区,对铸件的缺陷位置进行补焊处理,焊接过程可对焊接区域的加热温度进行控制,保证铸件修复的需求;

6、s4、补焊完成后,利用工业机器人将补焊完成后的铸件通过承载平台转移到ct检测系统的检测区中进行检测,若铸件修复完成无,则合格入库,反之则重复s1~s4中步骤,继续对铸件进行建模、定位、挖除、补焊、检测。

7、进一步地,所述s1中将铸件安装在承载平台上后,由工业机器人通过承载平台将铸件移动到ct检测系统的检测区中,在工业ct检测系统的支持下实现铸件数据的采集,生成三维数据和二维切片数据,并通过ct检测系统对数据进行整理和验证分析,给出检测结果,并生成检测报告,结果和报告中包括所有发现的缺陷、技术参数,同时通过缺陷参数显示了铸件缺陷的位置、数量、大小。

8、进一步地,所述s2中的机械、化学处理工艺包括切削、钻孔、用丙酮浸泡去除油污、用酒精浸泡去除水份、干燥化处理。

9、进一步地,所述s1~s4中的铸件在不同系统转移时,利用三维数据辅助定位,铸件承载平台为不同系统共用。

10、本发明的第二目的在于提供一种钛合金铸件缺陷智能检测修复系统,包括ct检测系统、挖除系统、焊接系统、工业机器人、承载平台,所述的ct检测系统、挖除系统、焊接系统分布在承载平台的两侧,工业机器人还包括7轴机器人、协作性机器人,7轴机器人安装在承载平台侧面,协作性机器人安装在挖除系统和焊接系统侧面,所述的承载平台还包括通配装卡盘、l型支撑板、定位头、匚型支撑架、可控升降定位装置,通配装卡盘定位安装在系统间的工架上,l型支撑板通过螺栓安装在通配装卡盘上表面左右两侧的定位槽中,l型支撑板的顶端安装有可定位铸件的定位头,匚型支撑架通过螺栓安装在通配装卡盘上表面后侧的定位槽中,匚型支撑架上设置有可控升降装置。

11、进一步地,所述的ct检测系统、挖除系统、焊接系统采用统一的空间坐标系,铸件在ct检测系统检测检测完毕后,若存在缺陷,则控制软件对工件进行3d建模,并输入到统一的三维坐标空间中,对缺陷识别完成后,工件在不同区域切换时,由于采用统一的承载平台,不需要再进行校准,通过工业机器人自动识别工件并进行定位。

12、进一步地,所述的可控升降装置还包括滑轨、驱动电机、丝杆、滑座、定位伸缩杆,滑轨设置在匚型支撑架上,滑轨的底部设置有驱动电机,驱动电机的驱动端与丝杆连接,丝杆安装在滑轨中,滑座通过丝杆活动安装在滑轨上,滑轨的前方转动安装有定位伸缩杆。

13、本发明的有益效果是:

14、本发明是采用工业ct检测技术,实现铸件的三维检测,通过参数设定对缺陷进行识别、定位,同时利用系统的三维重构能力,实现零件以及缺陷的可视化判别,大大提高判别的准确度和缺陷位置的精确定位;后期缺陷位置的挖补亦利用目前自动化技术,将经验转化为参数,利用是数字化技术对缺陷进行曝露以及补焊处理,减少人为因素的干扰,提高产品的同一性和稳定性,为高质量产品提供一种可靠的修复手段。



技术特征:

1.一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法,其特征在于:所述s1中将铸件安装在承载平台上后,由工业机器人通过承载平台将铸件移动到ct检测系统的检测区中,在工业ct检测系统的支持下实现铸件数据的采集,生成三维数据和二维切片数据,并通过ct检测系统对数据进行整理和验证分析,给出检测结果,并生成检测报告,结果和报告中包括所有发现的缺陷、技术参数,同时通过缺陷参数显示了铸件缺陷的位置、数量、大小。

3.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法,其特征在于:所述s2中的机械、化学处理工艺包括切削、钻孔、用丙酮浸泡去除油污、用酒精浸泡去除水份、干燥化处理。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法,其特征在于:所述s1~s4中的铸件在不同系统转移时,利用三维数据辅助定位,铸件承载平台为不同系统共用。

5.根据权利要求1或4任意一项所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复系统,其特征在于:包括ct检测系统、挖除系统、焊接系统、工业机器人、承载平台,所述的ct检测系统、挖除系统、焊接系统分布在承载平台的两侧,工业机器人还包括7轴机器人、协作性机器人,7轴机器人安装在承载平台侧面,协作性机器人安装在挖除系统和焊接系统侧面,所述的承载平台还包括通配装卡盘、l型支撑板、定位头、匚型支撑架、可控升降定位装置,通配装卡盘定位安装在系统间的工架上,l型支撑板通过螺栓安装在通配装卡盘上表面左右两侧的定位槽中,l型支撑板的顶端安装有可定位铸件的定位头,匚型支撑架通过螺栓安装在通配装卡盘上表面后侧的定位槽中,匚型支撑架上设置有可控升降装置。

6.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复系统,其特征在于:所述的ct检测系统、挖除系统、焊接系统采用统一的空间坐标系,铸件在ct检测系统检测检测完毕后,若存在缺陷,则控制软件对工件进行3d建模,并输入到统一的三维坐标空间中,对缺陷识别完成后,工件在不同区域切换时,由于采用统一的承载平台,不需要再进行校准,通过工业机器人自动识别工件并进行定位。

7.根据权利要求1所述的一种钛合金铸件缺陷智能检测修复系统,其特征在于:所述的可控升降装置还包括滑轨、驱动电机、丝杆、滑座、定位伸缩杆,滑轨设置在匚型支撑架上,滑轨的底部设置有驱动电机,驱动电机的驱动端与丝杆连接,丝杆安装在滑轨中,滑座通过丝杆活动安装在滑轨上,滑轨的前方转动安装有定位伸缩杆。


技术总结
本发明公开了一种钛合金铸件缺陷智能检测修复方法及其系统,利用工业CT等检测技术对铸件进行检测,利用检测数据对铸件进行三维重构,系统根据数据建立空间三维数据,显示缺陷位置、数量、大小等数据;系统根据缺陷参数进行分析,给出建议修复数据,结合人工判别确认待修复缺陷;利用机械人等采用机械、化学处理工艺,对缺陷位置进行曝露处理,让待修复点充分曝露;利用机械人等自动焊接技术对确认位置进行补焊处理,焊接过程可实现区域加热温度控制、环境气氛控制等,保证铸件修复的需求;以上铸件在不同平台转移时,利用三维数据辅助定位,铸件承载转移平台为不同平台共用,实现铸件在不同平台见的无缝隙转移。

技术研发人员:李强,高曦光,李贵军,李启令
受保护的技术使用者:曲靖师范学院
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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