用于检测飞机组件和部件封闭区多余物的系统及使用方法与流程

本发明属于飞机检测，涉及一种用于检测飞机组件和部件封闭区多余物的系统及使用方法。

背景技术：

1、飞机中存在的由外部进入或内部产生的与设计规定状态无关的一切物质称为多余物。飞机机体结构中的多余物，一般是在半封闭或封闭结构装配过程中，将一些金属或非金属物质遗落在机体中而形成的。当飞机在调试或飞行时，遗留在机体内部的多余物随机运动，或掉落在某一位置，或卡在机构某个动作组件中，结果可能导致运动机构卡死，发生严重故障或飞行事故。因此，飞机结构中多余物控制和检测是飞机装配过程中一项重要的工作。目前国内外常用的多余物检测方法包括：目视检查法、x光照相法、人工敲击听音法等，其中目视检查法主要应用于半封闭区多余物检查，x光照相法和人工敲击听音法主要应用于结构封闭区多余物检查。

2、飞机舱门、进气道等组件或部件，装配完成后需要对结构封闭区进行多余物检查。目前使用的检查方法为“敲击听音法”，具体操作方法为：对于体积和重量较小的组合件，在安静的环境下，两人或以上抬着组合件进行晃动，同时用木槌进行敲击，检查人员在旁边听封闭区内是否有碰撞的声音，如无碰撞的声音，即认为封闭区内无多余物；对于体积大的部件，则在装配现场只用木槌进行敲击产品外表面，检查人员用听力判断内部是否存在多余物。上述方法受人为因素和环境因素影响较大，多余物检查效率较低，存在漏检的概率大；在晃动产品的过程中，有时甚至造成产品落地导致安全生产问题，在敲击产品的过程中，有时会造成产品质量风险和安全风险。为了提高飞机结构封闭区多余物检测效率和安全性，重点需要解决以下2个问题：

3、1、改进封闭区多余物检测方法，实现自动化多余物检测，提高多余物检测准确率和效率。

4、2、降低产品封闭区多余物检测安全风险和产品质量风险。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于检测飞机组件和部件封闭区多余物的系统及使用方法，系统的工作原理为通过振动试验台对待检测产品施加持续的振动力，利用安装在待检测产品上的声音信号采集传感器，采集封闭区内部物体相互碰撞的声音信号，对传感器采集到的信号进行分析处理，最终判断封闭区是否存在多余物。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种用于检测飞机组件和部件封闭区多余物的系统，所述的系统包括底座1、弹簧支柱2、螺旋弹簧3、连杆4、旋转轮5、激振电动机6、接头7、振动平台8、声音信号采集装置9、综合试验台10、固定支柱11、支座12、旋转轴13、横向支撑梁14、纵向支撑梁15、旋转手轮16、丝杠17、导杆18、支撑板19、夹紧器组成20。

4、所述的底座1固定在地面上，多个弹簧支柱2固定在底座1上，每个弹簧支柱2上均固定有一个螺旋弹簧3；所述的振动平台8固定在螺旋弹簧3上，多个螺旋弹簧3共同实现对振动平台8的支撑；所述的激振电动机6固定在底座1中部，用于提供振动动力，其输出轴与旋转轮5中心连接，带动旋转轮5在垂直于振动平台8的平面内旋转，旋转轮5上设有连接孔，通过销钉与连杆4连接，旋转轮5上的连接孔设有距离中心不同尺寸的多个，用于实现振幅的手动调整；所述的连杆4一端与旋转轮5连接，另一端与接头7通过销子铰接，接头7固定在振动平台8下表面，激振电动机6带动旋转轮5旋转，通过连杆4和接头7转化为振动平台8持续的振动力；所述的固定支柱11共设两个，分别固定在振动平台8上表面的两端，一端的固定支柱11上设有固定端，另一端的固定支柱11上设有调节端，固定端与调节端相配合实现待检测产品的固定。

5、固定端的固定支柱11顶端固定有支撑板19，支撑板19上设有夹紧器20，实现对待检测产品一端的夹紧固定；调节端的固定支柱11顶端固定有支座12，旋转轴13穿过支座12，端部与横向支撑梁14和纵向支撑梁15通过法兰盘连接，纵向支撑梁15位于横向支撑梁14上方，二者均设通孔，丝杠17穿过纵向支撑梁15的通孔，通过旋转手轮16实现对丝杠17的伸缩控制，丝杠17端部与支撑板19连接；所述的导杆18一端与支撑板19连接，另一端穿过横向支撑梁14的通孔并可在通孔内滑动，丝杠17、导杆18共同对支撑板19移动控制，进而实现对待检测产品的位置调整；所述的支撑板19固定在丝杠17端部，其上设置有夹紧器20，其通过螺纹杆实现对待检测产品的夹紧固定，两端的支撑板19配合，实现对待检测产品的固定。

6、所述的声音信号采集装置9使用时安装在待检测产品上，其与综合试验台10连通，用于对待检测产品内部的声音信号进行采集并发送至综合试验台10。

7、所述的综合试验台10分别与声音信号采集装置9和激振电动机6连通，内置电气控制模块和多余物分析模块，电气控制模块通过对激振电动机6的操作控制，实现对振动平台8振频、振幅、试验时间、报警信息等主要参数进行设置或显示，多余物分析模块能够对声音信号采集装置9采集到的声音信号进行处理分析，判断是否存在多余物。

8、综合试验台10电气控制模块主要由plc控制器、数/模(d/a)模块、模/数(a/d)模块、变频器、加速度测量装置、直流电源、人机界面、数字量输入(di/o)模块、频率传感器、工作气压压力传感器以及空开、交流接触器、正反转接触器、指示灯、按钮、蜂鸣器等组成。plc主要利用参数设置信息(包括手动振频和手动振幅)和反馈信息，通过软件化处理，利用d/a输出，控制变频器，从而控制激振电动机6的转速，达到控制振动平台8的振动频率等参数的效果，并利用人机界面把有关的信息如加速度、振频、振幅、运行时间以及相关的一些报警信息显示出来。

9、一种上述用于检测飞机组件和部件结构封闭区多余物的系统的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：

10、步骤一：对系统进行使用前状态检查。重点检查系统各部分的完整性，各连接部位连接完好性；

11、步骤二：安装固定待检测产品。通过旋转手轮16调整丝杠17的长短，调整与丝杠17连接的支撑板19的位置，将待检测产品两端安装在两个支撑板19上，并利用夹紧器20固定，确保固定可靠；

12、步骤三：安装声音信号采集装置9。将声音信号采集装置9安装在待检测产品表面，确认安装可靠；

13、步骤四：设置振动参数。通过综合试验台10中电气控制模块的人机界面完成对振幅、振动频率及试验时间等参数的输入，确认各工作模块工作正常；

14、步骤五：启动综合试验台10，综合试验台10中电气控制模块控制激振电动机6按设置工作，声音信号采集装置9开始采集待检测产品中的声音信号；

15、步骤六：分析处理声音信号。综合试验台10中多余物分析模块分析声音信号采集装置9采集到的声音信号，判断是否存在多余物，如存在多余物，在结果中显示存在多余物。

16、步骤七：停止综合试验台10振动。分析处理信号完成后，综合试验台10控制激振电动机6停止转动，关闭试验台10电源，拆卸声音信号采集装置9。

17、步骤八：多余物检测完成后，松开夹紧器20，旋转手轮16调整支撑板19的位置，卸下检测产品。

18、本发明的有益效果：本发明创造性地利用振动原理，设计了用于检测飞机结构封闭区多余物的系统，为检查飞机封闭区内多余物提供了一种全新的方法。检测系统利用数字化和自动化技术，实现了飞机多余物检测数字化和自动化，彻底改变了“敲击听音”人工检测方式，显著提高了飞机部件封闭区内多余物检测准确率和安全性，降低飞机结构封闭区多余物检测安全风险和质量风险。