涡轮部件焊缝检测设备的制造方法_2

文档序号:10311063阅读:来源:国知局
3D激光扫描相机5,待检测涡轮部件I可旋转定位于所述定位工装上,所述旋转驱动机构能够以待检测涡轮部件的轴线为轴,驱动其以一定的速度作旋转运动;所述旋转驱动机构通过电脑软件将旋转信号反馈给所述3D激光扫描相机;所述3D激光扫描相机设于待检测涡轮部件周围,使该3D激光扫描相机的镜头正对待检测涡轮部件的焊缝区域,且所述3D激光扫描相机能够根据接收到的旋转信号在动态过程中对待检测涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄,采集焊缝区域整个圆周的照片。
[0041 ]在此将定位工装及旋转驱动机构一起叫做定位及驱动机构,参见图5和图6,以下给出了定位及驱动机构的一种优选实施例。
[0042]定位工装3和旋转驱动机构4设于一工作台面2上,旋转驱动机构为电机。所述定位工装包括导轨31、左滑座32、右滑座33、左气缸34、右气缸35、左套管36和右套管37,所述导轨固设于所述工作台面上,所述左滑座与所述右滑座滑动设于所述导轨上,所述左滑座上侧形成有间隔排布的左一固定板321和左二固定板322,所述右滑座上侧形成有右一固定板331;所述左套管中部可旋转穿设于所述左一固定板上,所述右套管中部可旋转穿设于所述右一固定板上,所述左套管的轴线与所述右套管的轴线同心设置,所述左套管能够套住待检测涡轮部件I的涡轮叶轮端,所述右套管能够套住待检测涡轮部件的转轴端;所述电机与所述左二固定板固定连接,且所述电机的动力输出轴穿过所述左二固定板与所述左套管固定连接;所述左气缸的缸体及所述右气缸的缸体均固设于所述工作台面上,所述左气缸的动力输出轴与所述左滑座固定连接,所述右气缸的动力输出轴与所述右滑座固定连接。这样,通过在工作平台上设置导轨,在导轨上滑动设置左、右滑座,在左、右滑座上设置可套住涡轮部件的涡轮叶轮端和转轴端且可相对于左、右滑座旋转的左、右套管,并通过左、右气缸驱动左、右滑座在导轨上滑动,可实现对涡轮部件的可旋转定位,由于左、右套管相对于左、右滑座可旋转运动,因此,旋转动力源的动力输出轴与左滑座固定连接时,可以驱动涡轮部件做旋转运动,以供3D激光扫描相机对涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄,形成3D扫描图,从而实现对焊缝外观质量的快速检测。采用本实用新型定位及驱动机构,只需要将涡轮部件移动到工作平台上的设定位置,然后通过控制系统控制左右气缸及电机工作即可完成自动装夹定位及旋转的功能。
[0043]优选的,所述右滑座上设有右二固定板332,所述右气缸的动力输出轴与所述右二固定板固定连接,所述左气缸的动力输出轴通过一转接板连接至所述左滑座侧边上。通过右二固定板与转接板的使用,可以起到优化定位工装结构的作用。
[0044]优选的,所述左套管的中部通过轴承转动设于左一固定板上,所述右套管的中部通过轴承转动设于右一固定板上,所述电机的动力输出轴通过联轴器与所述左套管固定连接。
[0045]优选的,所述导轨中部固定有挡块,所述挡块中部设有可调节穿出所述挡块高度的用于止挡所述右滑座的定位销。通过设置挡块,可以起到止挡右滑座的作用,且可以调节定位销的穿出高度,以适应不同长度的涡轮部件。
[0046]参见图7、图8和图9所示,给出了定位及驱动机构的另一种优选实施例。
[0047]所述定位工装和旋转驱动机构设于一工作台面2上,所述旋转驱动机构为气源,所述定位工装包括底座301、左支撑块302和右支撑块303,所述左支撑块和所述右支撑块间隔设定距离固设于所述底座上,所述左支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件I的涡轮叶轮11让位的左让位弧槽3021,所述右支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件的转轴12让位的右让位弧槽3031,所述左支撑块外侧固接一左支撑板304,所述右支撑块外侧固接一右支撑板305,所述左支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的涡轮叶轮端13的左缺口,所述右支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的转轴端14的右缺口 3051;所述左让位弧槽的两侧壁中的至少一侧壁上形成有通孔3022,所述气源通过连接所述通孔的气管向所述左让位弧槽内通入气体。这样,通过在底座上设置间隔的左、右支撑块,并在左、右支撑块上设置用于支撑涡轮部件的左、右支撑板,在左右支撑板上形成左、右缺口,可对待检测涡轮部件进行可旋转定位,通过在左支撑块上形成左让位弧槽、通孔,该通孔与气源相接,可形成一气动的旋转驱动机构,从而实现涡轮部件的可旋转定位及旋转驱动的功能,以供3D激光扫描相机对涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄,形成3D扫描图,从而实现对焊缝外观质量的快速检测,且具有成本低、占有工作平台面积小的优点。优选的,为了适用于不同长度涡轮部件,左、右支撑块可通过螺栓可拆卸固定到底座上,底座上设置不同长度需求的螺孔,以改变左右支撑块之间的相对距离。
[0048]优选的,所述通孔的进气口与其出气口不在同一水平面内。这样,气源通过气管及气管接头可以向通孔内通入气体,由于通孔的进气口与出气口不在同一水平面内,将形成一倾斜的气流,可推动涡轮叶轮的叶片,从而带动涡轮部件旋转。
[0049]优选的,待检测涡轮部件的涡轮叶轮端设有二维码,靠近所述左支撑块的外侧面设有用于读取该二维码的读码器306,且所述读码器通过支撑座307固设于所述底座上。由于二维码内可存储待检测涡轮部件的相关生产信息,因此,通过在涡轮部件的端部设置二维码及在底座上设置采集该二维码的读码器,可以实现将待检测涡轮部件与检测信息结合起来,以备后续查验。
[0050]优选的,所述左支撑块中部内侧固设有一光源支架308,所述光源支架上固设一用于为所述3D激光扫描相机拍摄提供光源的光源309,所述光源的出光面正对待检测涡轮部件的焊缝区域;这样,通过设置光源,并将该光源集成到定位工装上,可以为3D激光扫描相机拍摄提供必要的光源。
[0051]优选的,所述左支撑块中部外侧固设一传感器支架310,所述传感器支架上固设一用于探测待检测涡轮部件是否放置到位的光电传感器311。这样,通过设置光电传感器可以探测待检测涡轮部件是否放置到位,具体工作原理为:在将待检测涡轮部件放置到位定位工装上后,光电传感器的出射光线100对待检测涡轮部件的涡轮叶轮端部进行探测,如果探测到涡轮叶轮端部,则说明待检测涡轮部件放置到位,如果没有探测到,则通过控制系统控制运动机构移动待检测涡轮部件,直到光电传感器探测到时,才对该待检测涡轮部件进行3D激光扫描拍摄。
[0052]参见图10、图11、图12、图13和图16所示,为了适用于大批量的工业化、自动化生产的需要,进一步提高检测效率,涡轮部件焊缝检测设备还包括自动上下料机构6,所述工作台面2上设有上料工位21、抓取工位22和下料工位23,所述自动上下料机构包括用于盛放若干个待测涡轮部件I的集料盘601、用于定位放置在其上的集料盘并驱动集料盘旋转的集料盘旋转机构602、用于顶升放置在集料盘旋转机构上的集料盘并支撑集料盘的上料顶升支撑机构603、用于在上料工位和抓取工位之间往复移动集料盘旋转机构的集料盘推进机构604、用于在抓取工位处将集料盘定位在集料盘旋转机构上的止动机构605、用于顶升放置在集料盘旋转机构上的集料盘并将集料盘从抓取工位输送至下料工位的集料盘升降输送机构606。这样,通过集料盘能够实现盛放较多涡轮部件同时上料的功能,通过集料盘旋转机构能够实现定位集料盘并驱动集料盘旋转的功能,通过上料顶升支撑机构能够实现顶升集料盘并支撑集料盘的功能,以便于操作人员往下一个集料盘内盛放涡轮部件时,不影响前一个集料盘上料,从而实现连续上料的功能。通过集料盘推进机构能够将装满涡轮部件的集料盘从上料工位推进到抓取工位的功能,并完成检测后,回复到上料工位进行下一个集料盘的上料工作。通过止动机构能够实现在抓取工位处将集料盘定位在集料盘旋转机构上,以便于抓取涡轮部件。通过集料盘升降输送机构能够在完成检测后,实现顶升放置在集料盘旋转机构上的集料盘,使其脱离开集料盘旋转机构,并将集料盘从抓取工位输送至下料工位。
[0053]优选的,所述集料盘旋转机构包括底座6021、旋转气缸6022和旋转盘6023,所述底座中部形成有让位口,所述旋转气缸的缸体固接于所述底座的下侧,所述旋转气缸的旋转输出端穿过所述让位口与所述旋转盘固定连接,所述旋转盘上侧形成有若干集料盘定位销6024,若干所述集料盘定位销能够使所述集料盘上下移动其他方向止动。这样,通过旋转气缸的旋转输出端驱动旋转盘旋转,可以带动定位在旋转盘上的集料盘旋转,从而可以实现定位集料盘并驱动其旋转的功能,进而达到调整集料盘的方向的功能,实际使用过程中,集料盘呈矩形,往集料盘上盛放涡轮部件时,集料盘横向放置,可以盛放较多的涡轮部件,在推进上料时,将集料盘的方向调整为纵向,便于输送至抓取工位,这样,通过调整集料盘的方向,可以减少输送轨道占据的空间。
[0054]优选的,所述上料顶升支撑机构包括上料顶升气缸6031、上料顶升气缸安装板6032、两个上料顶升固定块6033、上料顶升移动板6034、四个集料盘支持块6035和四个上料导柱6036,所述上料顶升气缸安装板的上侧通过两个所述上料顶升固定块固接于所述工作台面的下侧,所述上料顶升气缸的缸体固设于所述上料顶升气缸安装板的下侧中部,所述上料顶升气缸的动力输出轴穿过所述上料顶升气缸安装板,并通过一连接件与所述上料顶升移动板固定连接;所述上料顶升移动板设于所述工作台面与所述上料顶升气缸安装板之间,四个所述上料导柱中部滑动穿设于所述上料顶升气缸安装板的四角处,所述上料导柱的上端固接于所述上料顶升移动板的下侧,四个所述集料盘支持块固设于所述上料顶升移动板的上侧四角处,且四个所述集料盘支持块的中部滑动穿设于
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