阅读说明：本技术 一种飞机方向舵射线检测自动化系统 (Airplane rudder ray detection automatic system ) 是由 汪荣华 李龙 吴云坤 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种飞机方向舵射线检测自动化系统,包括设备支架、具有PLC控制系统的远程控制台,所述设备支架上设有通过EATHERCAT总线受PLC控制系统控制以用于支撑方向舵的支撑装置和控制同步移动以用于全面探伤方向舵的射线机装置及成像板装置；还包括用于观察现场工作情况便于人工操作的监控装置。本发明具有结构设计合理、使用方便等优点。既保证了射线机和成像板同步移动,又避免了射线辐射安全风险。该装置投入使用后,能够大大提高某型飞机方向舵的射线检测工效,工作效率提高了50％以上,同时可以减少人员进出铅房次数,从而规避了辐射安全风险。(The invention relates to an automatic ray detection system for an aircraft rudder, which comprises an equipment support and a remote control console with a PLC (programmable logic controller) control system, wherein the equipment support is provided with a supporting device which is controlled by the PLC control system through an EATHERCAT bus and is used for supporting the rudder, and a ray machine device and an imaging plate device which control synchronous movement and are used for comprehensively detecting the flaw of the rudder; the monitoring device is used for observing the working condition on site and facilitating manual operation. The invention has the advantages of reasonable structural design, convenient use and the like. The ray machine and the imaging plate are ensured to move synchronously, and the ray radiation safety risk is avoided. After the device is put into use, the ray detection work efficiency of a rudder of a certain airplane can be greatly improved, the working efficiency is improved by more than 50%, and meanwhile, the times of personnel entering and exiting a lead house can be reduced, so that the radiation safety risk is avoided.)

一种飞机方向舵射线检测自动化系统

技术领域

本发明涉及航空产品检测技术领域，具体为一种飞机方向舵射线检测自动化系统。

背景技术

飞机方向舵检修中需要进行X射线探伤作业，目前探伤作业采用射线机固定，人工对工件和胶片进行移动方式检测，单个工件需探伤需要多次操作。由于射线对人体有害，每次作业都需等待探伤室***线完全消除操作人员方可进入探伤室手动移位，造成检测过程效率低下，人员安全也存在较大风险。

因此，为了提高探伤作业效率，节省移位等待时间，同事减少操作人员安全风险，需要设计一套自动化探伤设备以实现工件探伤作业的远程控制移位。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种飞机方向舵射线检测自动化系统。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种飞机方向舵射线检测自动化系统，包括设备支架、具有PLC控制系统的远程控制台，所述设备支架上设有通过EATHERCAT总线受PLC控制系统控制以用于支撑方向舵的支撑装置和控制同步移动以用于全面探伤方向舵的射线机装置及成像板装置；

还包括用于观察现场工作情况便于人工操作的监控装置。

进一步地，所述远程控制台上设有由触摸屏所构成且具有探伤位置移位、系统参数设置、状态显示及报警功能的人机界面。

进一步地，所述支撑装置包括若干个并排均布且上表面覆有橡胶层的支撑条，每一个支撑条的两端均设有与设备支架固定连接的举升气缸。

进一步地，每一个支撑条上方两侧均设有侧护板，所述举升气缸上设有用于检测支撑条是否升降到位的上下安全传感器。

进一步地，所述射线机装置包括沿设备支架Y轴方向移动的立柱、沿X轴方向滑装在立柱上且可沿Z轴方向升降的支架、所述支架上设有射线机。

进一步地，所述成像板装置包括与射线机装置连接且同步沿设备支架Y轴方向移动的支板、沿X轴方向滑装在支板上的升降气缸，所述升降气缸上连接有水平设置的成像板。

进一步地，所述升降气缸上设有用于检测成像板与支撑装置是否存在干涉的碰撞检测传感器。

进一步地，所述监控装置由监控摄像头以及操作室观察屏构成。

本发明的有益效果是：

本发明具有结构设计合理、使用方便等优点。既保证了射线机和成像板同步移动，又避免了射线辐射安全风险。该装置投入使用后，能够大大提高某型飞机方向舵的射线检测工效，工作效率提高了50％以上，同时可以减少人员进出铅房次数，从而规避了辐射安全风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的系统工作流程示意图；

图2为本发明中的控制系统框架示意图；

图3为本发明中成像板模式下的系统界面示意图；

图4为本发明中设备支架、支撑装置射线机装置及成像板装置的结构示意图；

图5为本发明中支撑装置的结构示意图；

图6为本发明中射线机装置的结构示意图；

图7为本发明中成像板装置的结构示意图；

图8为本发明中支撑条下端检测实现过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。

如图2和图4所示，一种飞机方向舵射线检测自动化系统，主要由三部分组成：主控系统、设备本体以及监控系统。

其中所述主控系统用于实现对设备本体整个动作过程的控制，包括有具有PLC控制系统的远程控制台；所述设备本体用于工件的支撑以及检测部件承载，所述设备本体包括设备支架1、设置在设备支架1上的支撑装置、射线机装置及成像板装置；所述监控系统包括监控摄像头以及操作室观察屏。

具体地，由于现场具有放射元素，所以采用远程控制方式进行操作控制，即远程控制台放置在防护厂房外部，所述远程控制台上设有由触摸屏所构成且具有探伤位置移位、系统参数设置、状态显示及报警功能的人机界面。采用PLC控制系统作为主控部件，通过EATHERCAT总线协议控制支撑装置、射线机装置及成像板装置的运动；通过PROFINET等总线协议远程控制台上的人机界面进行通信，接受指令；扩展了数字量输入输出模块，实现支撑装置、成像板装置中气缸的控制和传感器信号的采集。

如图3所示，根据所采用的成像板规格，将检测区域划分为3x6的规格。操作时，人工手动选择需要检测的区域，确认后，射线机装置和成像板装置自动移动到相应的检测区域，射线机装置检测完毕后，在屏幕上点击“检测确认”，系统自动记录已经完成的检测区域并高亮显示，提醒操作人员已经完成检测。

如图4和图5所示，所述支撑装置包括五个并排均布且上表面覆有橡胶层21的支撑条2；五个支撑条2可以覆盖整个方向舵的尺寸范围，所述橡胶层21可以增大与方向舵的摩擦，避免方向舵在上面滑动，同时起到保护方向舵的功能，避免放置时造成方向舵的损坏；每一个支撑条2的上方两侧均设有侧护板4，所述侧护板4起到了限制方向舵横向移动，稳定方向舵的作用；每一个支撑条2的两端均设有举升气缸3，所述举升气缸3固定安装在设备支架1上；每一个举升气缸3上均设有上下安全传感器5，所述上下安全传感器5用于检测支撑条2是否升降到位，当与设定要求不符时，上下安全传感器5提供报警信号。

如图4和图6所示，所述射线机装置包括设置在设备支架1上且沿Y轴方向分布的一号导轨6及齿条7，所述一号导轨6上滑装有底板8，所述底板8上设有一号驱动电机9，所述一号驱动电机9连接有与齿条7啮合的齿轮10，通过一号驱动电机9带动齿轮10转动，并在一号导轨6的导向下，底板8沿Y轴方向移动。所述底板8上设有立柱11，所述立柱11上端部为水平延伸部，水平延伸部上沿X轴方向分布有二号导轨12，所述二号导轨12上滑装有滑板13，所述水平延伸部上设有与滑板13配合的一号丝杆18以及与一号丝杆18连接的二号驱动电机19；所述滑板13的侧壁处设有沿Z轴方向滑动的支架14，所述支架14上设有与滑板13连接用于导向的三号导轨141以及与滑板13连接的二号丝杆16，所述支架14的上端部设有射线机15，所述支架14的底部设有与二号丝杆16配合以实现射线机15高度调节的手柄16，所述手柄16具有锁紧功能。

如图4和图7所示，所述成像板装置包括与底板8连接的支板20，所述设备支架1上沿Y轴方向分布有与支板20滑动配合以用于其Y轴方向导向的四号导轨21，所述支板20上沿X轴方向分布有五号导轨22，所述五号导轨22上滑装有升降气缸23，所述升降气缸23上方连接有水平设置的成像板托盘24，所述成像板托盘24设计成可拆卸结构，所述成像板托盘24上设有成像板25。所述升降气缸23用于带动成像板25上下移动，保证了成像板25与方向舵底面有10mm的间隙。所述支板20上还设有与升降气缸23连接以用于其在X轴方向上移动的三号丝杆26以及带动三号丝杆26转动的三号驱动电机27；另外，为了防止移动中成像板25不会与支撑条2发生碰撞，所述升降气缸23上设有碰撞检测传感器28。

基于上述，射线机装置沿X轴方向移动是为了与成像板25配合完成整个方向舵宽度方向的检测。

射线机装置能够沿Z轴方向移动是为了适应两种成像板25使用时对射线机15高度不同的要求。

射线机装置和成像板装置沿Y轴方向移动是为了实现成像板25、射线机15沿方向舵的长度方向移动，保证了整个方向舵区域检测的可达性。

五个支撑条2各自独立工作，由举升气缸3驱动，工作时，举升气缸3伸出带动支撑条2托起整个方向舵，当成像板装置需要检测支撑条2位置时，对应的举升气缸3回退，支撑条2与方向舵脱离，成像板25移动到两者之间，射线机15发出射线，完成对该部位的检测，检测完成后成像板25移出，举升气缸3驱动支撑条2再次支撑方向舵。

如图1所示，为本发明的系统工作流程示意图。首先，采用人工上料的范式将方向舵搬运至支撑装置上，支撑装置上标志有有效检测区，按要求将方向舵放置在区域内；接着，启动设备，并对本系统进行设备自检、归零；通过人机界面人工选择检测区域，通过PLC控制系统，射线机15、成像板25移动到对应区域；接着，开启射线机15对检测区域进行检测；检测完成后，观察是否出现接收指令，如果是，则设备移动到零位，完成检测；如果否，则等待指令，重复上述检测步骤。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。