[发明专利]基于剪切散斑干涉的小型工件内部缺陷检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于剪切散斑干涉的小型工件内部缺陷检测装置及方法，装置包括壳体、热加载机构、剪切散斑干涉检测机构、真空加载机构、吸盘式抓取机构、缺陷标记机构、传输机构和检测工作台，热加载机构和剪切散斑干涉检测机构设在壳体内的顶部，真空加载机构、吸盘式抓取机构和缺陷标记机构分别设置壳体内的三个侧壁上，传输机构和检测工作台设在壳体内的底部，剪切散斑干涉检测机构设在检测工作台的正上方。该装置及方法既可实现不同尺寸小型工件的自动化检测，又可对被测工件进行缺陷位置标记，便于工件的后续处理，检测效率大大提高。

技术领域

本发明涉及无损检测设备研究领域，具体是一种基于剪切散斑干涉小型工件内部缺陷检测装置及方法。

背景技术

激光散斑剪切干涉是一种可直接测量物体表面空间梯度的光学测量技术，可反映被测物体内部的缺陷信息。具有高精度、非接触、全场测量等优点，在复合材料的无损检测领域得到了广泛的应用。国内外基于该技术研发的检测设备也越来越多，但还是尚存一些局限性。

目前，较多基于散斑剪切干涉检测设备在大型工件上的应用较好，比如轮胎的内部缺陷检测、航空航天领域的大型结构检测等等。而基于小型工件检测的应用较为局限；传统的检测装置在完成所有的检测流程后，可以实时获取被测工件的内部缺陷信息的图像，但是对被测工件本身没有做缺陷位置的标记，后续对带有缺陷工件可能需要重复检测，大大降低了工作效率。因此，研究一种针对小型工件并且可实现内部缺陷精确定位的检测设备就极具意义。

发明内容

为了解决上述问题，而提供一种基于剪切散斑干涉的小型工件内部缺陷检测装置及方法，该装置及方法既可实现不同尺寸小型工件的自动化检测，又可对被测工件进行缺陷位置标记，便于工件的后续处理，检测效率大大提高。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于剪切散斑干涉的小型工件内部缺陷检测装置，包括壳体、热加载机构、剪切散斑干涉检测机构、真空加载机构、吸盘式抓取机构、缺陷标记机构、传输机构和检测工作台，热加载机构和剪切散斑干涉检测机构设在壳体内的顶部，真空加载机构、吸盘式抓取机构和缺陷标记机构分别设置壳体内的三个侧壁上，传输机构和检测工作台设在壳体内的底部，剪切散斑干涉检测机构设在检测工作台的正上方，其中热加载机构、剪切散斑干涉检测机构、真空加载机构、吸盘式抓取机构、缺陷标记机构、传输机构和检测工作台均与控制系统连接，吸盘式抓取机构用于从传输机构上吸附工件至检测工作台上，热加载机构用于对检测工作台上的工件进行热加载，真空加载机构用于对检测工作台的工件进行真空加载，剪切散斑干涉检测机构用于对检测工作台上的工件进行图像采集，缺陷标记机构用于对有缺陷的工件进行标记。

所述的剪切散斑干涉检测机构，包括底座，底座的上表面固定在壳体的顶部，底座的下表面与气缸的一端连接，气缸的另一端与承重板连接，承重板上设有气缸控制器，承重板的下表面与旋转台连接，旋转台的与转轴的一端连接，转轴的另一端与检测盒连接，检测盒上设有激光器，检测盒的的末端设有图像采集头。

所述的检测工作台，包括竖直设在壳体内底部上的承重体，承重体顶部设有加载平台，加载平台顶部设有中空的方形框架，方形框架通过支撑杆架设在加载平台上，方形框架内设有工作盘，工作盘通过连接杆与方形框架转动连接，方形框架上设有旋转电机；旋转电机的输出端与连接杆连接，带动连接杆转动，从而带动工作盘旋转；工作盘上设有若干个检测工位，每个检测工位包括吸附式承载台，吸附式承载台与伸缩杆连接，伸缩杆由设在工作盘上的吸附式承载台控制器连接，吸附式承载台的两侧还设有伸缩台，伸缩台上设有压力传感器；工作盘的两侧还设有限位杆，方形框架上设有与限位杆配合的限位槽，限位杆由限位控制器控制。

所述的缺陷标记机构设在控制系统控制的机械臂上，缺陷标记机构包括标记液体容纳箱，标记液体容纳箱通过转轴与机械臂的自由端连接，标记液体容纳箱的底部与连接管的一端连通，连接管的另一端与挤压器连接，挤压器上设有标记头；连接管上设有阀门控制器。

所述的标记头为若干个并排的标记头。