一种航空发动机紧固件防松检测线的制作方法

文档序号:15201932发布日期:2018-08-19 13:17阅读:295来源:国知局

本发明涉及产品的检测系统领域,特别是机械构件的智能检测系统。



背景技术:

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,为航空器提供飞行所需的动力。作为飞机的心脏,被誉为“工业之花”,它直接影响飞机的性能、可靠性安全性及经济性。在航空发动机的装配过程中有大量的螺栓连接,根据被连接部位的结构不同,机械防松使用要求不同,且其体型较大,一台发动机上的紧固件种类就有多种,各式各样,主要有以下几种机械连接的防松措施:开口销与六角开槽螺母、止动垫圈、串联钢丝以及自锁螺母等。由于连接部位过多工人在生产安装过程中工作强度繁琐复杂,容易产生防松零件漏装、错装以及安装不到位的情况,大大增加了发动机产生故障的风险,因此,安装为成品后还需进行检测,目前的检测方式主要依赖人工检测,检测量大,容易致使人疲劳,容易出现检测错漏情况,这样的检测结果不可靠,存在风险。有鉴于此,本案发明人望能够采用智能识别的手段来防止上述情况的发生,故致力研究,遂有本案产生。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种可应用于上述背景技术中航空发动机紧固件错装、漏装的防松智能检测的一种航空发动机紧固件防松检测线,可减小劳动力和提升检测准确率。

为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种航空发动机紧固件防松检测线,包括轨道、承载车、机械臂、检测探头和智能控制系统,所述承载车用于承载输送检测物件,所述承载车行走在轨道上,所述轨道沿输送方向依次分为输入段、检测段和输出段,所述机械臂设置在检测段的侧边,所述检测探头设置在机械臂上,通过机械臂带动检测探头相对检测物件多方向活动检测,所述智能控制系统控制整个检测线的运行操作。

所述机械臂为六自由度工业轻载机械臂,在检测段的侧边布设有一台,来带动其上检测探头对应检测物件的检测区域范围活动;或者,所述机械臂为六自由度工业轻载机械臂,所述检测物件的检测区域范围划分为多片,所述六自由度工业轻载机械臂在检测段的两侧边对应各片检测区域范围布设有多台,来分别带动各自其上的检测探头对应检测区域范围活动。

所述机械臂对应配置有用于监视其检测活动情况的安全监视探头。

所述安全监视探头为安全监视相机。

所述机械臂在检测段的两侧边布设有三台,三台六自由度工业轻载机械臂分别高度不同设置,分别为设置高度由低到高的第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂,将检测物件360度范围内按120度一片区域划分为三个不同方向的检测区域,根据三台六自由度工业轻载机械臂的高低位置分别一一对应三个不同方向的检测区域范围活动。

所述检测探头为防松检测相机,所述防松检测相机周围设置有相机光源。

所述输出段的轨道为分叉式轨道。

对应检测段设有防护罩,检测时承载车承载检测物件从防护罩的输入口输送至检测段进行检测,检测完成后从防护罩的输出口输出。

所述防护罩内设有光源。

所述承载车为可承载检测物件升降的升降小车。

所述承载车为剪叉式液压升降小车。

所述智能控制系统包括有用于操控系统工作的电控柜和显示检测情况的显示屏。

通过采用上述技术方案,本发明的有益效果是:应用上述检测线检测航空发动机紧固件的防松情况,工作时,将航空发动机安放在承载车上,由计算机编程的智能控制系统控制承载车行进至检测段,并按预设的活动路线控制机械臂带动检测探头检测工作,获取检测情况,得出检测结果并相应输出,人工可通过检测结果对输出的检测有问题检测物件进行处理,通过该系统代替人工防松检测,可减少检测人工,大大降低人工的劳动强度,提升检测效率和检测准确率,检测更可靠,减少发动机使用产生故障的风险,从而实现本发明的目的效果,该检测线的智能控制系统可包括有人工检测模式和自动检测模式,其采用探头(这里探头可以是摄像头或相机等)进行的检测,属于类似人工视觉检测判断的方式,检测结果可靠。

上述检测系统也可应用与其他机械构件产品的智能检测,特别是这种体型大、安装工作繁琐、检测位置多、复杂等的产品检测,上述进一步的检测结构方式设置检测范围覆盖广,检测布局设计合理,检测更好应用,检测效率高,检测工作安全运行稳定可靠,智能检测效果显著,从而更好的实现本发明的目的效果。

附图说明

图1是本发明涉及的一种航空发动机紧固件防松检测线的结构示意图;

图2是本发明涉及的一种航空发动机紧固件防松检测线的检测工位布局结构示意图;

图3是本发明涉及的一种航空发动机紧固件防松检测线中机械臂的结构示意图;

图4是本发明涉及的一种航空发动机紧固件防松检测线中机械臂及安全监视相机的工位布局结构示意图;

图5是本发明涉及的一种航空发动机紧固件防松检测线中机械臂的工位布局结构示意图。

图中:

航空发动机00;第一检测区域001;第二检测区域002;第三检测区域003;

电控柜01;显示屏02;承载车1;轨道2;输入段21;检测段22;输出段23;

机械臂3;第一机械臂31;第二机械臂32;第三机械臂33;

检测探头4;相机光源41;安全监视探头5;防护罩6;输入口61。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例结合附图来对本发明进行详细阐述。

本发明公开一种航空发动机紧固件防松检测线,如图1、图2、图3、图4和图5所示,本实施例中主要以检测航空发动机00这种构件为检测物件来描述,检测其上各紧固件防松情况为例来配合描述本发明防松检测线的具体结构布局,如图中所示包括:

智能控制系统,用于控制整个检测线的运行操作,通常包括电路模块(图中不可见)、计算机软件模块(图中不可见)、电控柜01、显示屏02(如图1和图2所示)等,通常电路模块、计算机软件模块、显示屏02等集中设置在电控柜01上,然后线路引出或遥控感应等方式连接至检测线的各部分上,对于需要较大屏幕显示检测状态的可选择另外连接处较大显示屏02来供人工观察,其他的具体结构连接关系这里不再详细描述,计算机软件模块包含编程好的系统运行操作控制程序,可包含自动检测模式和人工检测模式,整个检测线的运行根据编程好运行,所述显示屏02用于显示计算机软件模块获取的检测线状态、检测信息、检测结果等供人工查看。

承载车1,用于承载检测物件,如图1和图2所示,承载车1上可对应设有供平稳架设、达到所需高度/角度等架设要求的架设结构,本实施例中承载车为可承载检测物件升降的升降小车,本实施例中所例举的航空发动机00体型较大、重量大,因此本实施例中公开的升降小车为采用剪叉式液压驱动升降小车,采用这种小车,有利于航空发动机00降低安放在升降小车上,还有降低行进的平稳,以及在检测时升高便于全方位检测,液压驱动功率大,能够支撑航空发动机的大质量。对于承载不同性质结构检测物件,本发明的承载车1可采用适用适应的结构,例如驱动方式不同、升降方式不同等等。

轨道2,铺设在地面或检测线工作平台上,为承载车1的行走轨道,如图1和图2所示的轨道2为双轨轨道,其沿输送方向依次分为输入段21、检测段22和输出段23,本实施例中所述输出段的轨道分叉式轨道,供分别输出不同检测结果的承载车1,如图中所示的分叉为两条,可一条应用于输出检测结果没有问题的,另一条应用于输出检测结构有问题,如智能控制系统可根据进入检测段22的承载车1上航空发动机00紧固件检测完成的结果控制该承载车1输出行走在对应的一条轨道上,另外,根据计算机软件模块的程序设定和检测线的布局,输出段23也可为两条以上的分叉对不同检测问题部位的不同轨道输出,如图中所示;或者输入段21或整条轨道1更适应程序设定和检测线的布局的结构设置,这里不一一例举,但均在本发明的保护范围之内。

机械臂3,这里的是指机械臂3能够多方向活动,从而实现多方位工作,应用更灵活更方便,其可通过计算机程序设定活动路径,设置在检测段22的侧边,设置时根据检测位置高度的需要来确定机械臂3位置高度,如直接安装在地面或平台上,或者需要较高高度的可通过在地面或平台上设置垫高台来供机械臂3的设置,其活动工作一般是当承载车1承载检测物件进入检测段22时才开始进行活动工作。本实施例中优选地,所述机械臂3采用六自由度工业轻载机械臂,如图3所示,这是一种现有公开的产品,能够在市场上采购得到,这里就不具体描述该机械臂的结构和工作原理。

根据检测物件所需要检测的范围大小、位置分布等,所述机械臂3可在检测段22的侧边布设有一台,其活动范围对应检测物件的检测区域范围,或者,所述机械臂3可在检测段22的两侧边布设有多台,如图4所示,主要应用于检测物件的检测区域范围较大、分布位置不同等的,将检测物件的检测区域范围划分为多片,各台的活动范围分别对应区域范围。如本实施例的航空发动机00为类似旋转体的构件,其构件上的紧固件分布较多,要全方位检测整个航空发动机上各紧固件防松情况,机械臂3即需设置多台,活动范围才能够全方位覆盖,对于这种相似的待检测物体,如图4和图5所示,将检测物件以中心轴线为中心360度范围内按120度一片区域划分为三个不同方向的检测区域,不同方向的方向分布以有利于全方位检查为宜来划分,如图中所示的第一检测区域001、第二检测区域002、第三检测区域003,本实施例中,所述机械臂3在检测段22的两侧边布设有三台,如图中所示的,三台六自由度工业轻载机械臂分别高度不同设置,分别为设置高度由低到高的第一机械臂31、第二机械臂32和第三机械臂33,根据三台六自由度工业轻载机械臂的高低位置分别一一对应三个不同方向的检测区域范围活动,如图中所示的,第一机械臂31为最低设置位置,其对应的是第一检测区域001,第三机械臂33为最高设置位置,其对应的是第三检测区域003,第二机械臂32为在第一机械臂31与第三机械臂33的高度位置之间,其对应的是第二检测区域002,这样即能够完全活动覆盖到航空发动机00的圆周范围。

检测探头4,设置在机械臂3的末端上,通过机械臂3带动检其相对检测物件多方向检测活动,这里的检测探头4可为视觉类的摄像头、相机等,或感应类的探头,这个可跟检测物件和计算机软件模块程序设计的检测方式来选择使用什么类型,如本实施例中航空发动机00的检测方式采用的是视觉类的,通过成像数据来自动检测判断或人工检测判断,采用视觉类的还有利于应用人工模式的检测,人工通过操控智能控制系统来控制机械臂3的活动,并观察其成像来判断得出检测结果,本实施例附图中所示的为采用防松检测相机,考虑到采用防松检测相机拍摄所需光线要求,当周围光线达不到所需亮度时,还可在防松检测相机的周围设置有相机光源41,来配合防松检测相机的拍摄,以达到较好的成像效果,有利于检测结果的判断,可提升检测结果的准确率。

安全监视探头5,用于监视机械臂3检测活动过程情况,如过程有无出现碰撞、损坏等不安全的情况,因此机械臂3的活动范围是在安全监视探头5的监视范围内,一旦有不安全的情况的出现即可通过智能控制系统发现,这里的安全监视探头5可为摄像头、相机等,如图2所示的为安全监视相机,智能控制系统获取相机拍摄成像数据来监视是否有不安全的情况出现或是显示在显示屏02上,人工监视。对于上述多台机械臂3的布局设置,其范围广且是轴向活动的,一台安全监视探头5可能无法全方位监视,因此可分别一一对应每台机械臂3设置安全监视探头5,从而达到全方位的监视效果。对于一些其他检测物件的简单检测线,可根据是否需要安全监视来选择是否设置安全监视探头5,例如下述设置防护罩的,检测工作情况被罩住无法直接观察,就需在其内设置安全监视探头。

防护罩6,如图1所示,对应检测段22设置,对应输入段21设有输入口61,对应输出段23设有输出口(图中不可见),检测工作的进行是在防护罩6内进行,防护罩6的设置可减少周围出现干扰机械正常检测活动和检测探头4的准确检测获取工作的情况,还有利于检测线工作的安全防护,所述防护罩6内设有光源,以满足罩内的光线需求。另外,电控柜01、显示屏02宜设置在防护罩6外方便人工的安全观察操作,如图中所示的显示屏02是设置在防护罩6的外侧壁上。

上述的检测线上还可包括有实现其他功能效果的部件或其他进一步的结构设置,如设置感应器感应承载车1是否到达检测工位等,有利于提升智能效果和完善检测线等效果,这均是在本发明基础上进行的设置,这里不做更多限定。

下面大致描述一下上述一种航空发动机紧固件防松检测的一种检测过程:

初始,输入段的剪叉式液压升降小车为降低状态,将航空发动机按正确的摆放方向安放在升降小车上,智能控制系统控制升降小车启动行进进入检测段防护罩内,升降小车将航空发动机输送到检测位置上,升降小车升起,检测工作开始启动,三台机械臂按照设定好的活动路径活动,带动检测探头绕着航空发动机外周面作径向和轴向的运动,精确定位到需检测的坐标点上,然后开始获取坐标点对应的紧固件图像,升降小车在检测过程中时随着检测探头一段一段的检测逐步前进检测,检测结果传输至智能控制系统获得防松检测结果,同时安全监视探头也开始监视工作并将监视情况传输至智能控制系统,直至检测完航空发动机全周面,即可复位机械臂,升降小车可降低,智能控制系统根据检测结果控制升降小车继续前进到输出段对应的轨道上,输出防护罩外。按上述检测过程依次输送航空发动机进出检测线检测,检测线启用中显示屏可显示检测线状态、检测过程情况、检测结果等信息,人工可操控电控柜来切换自动检测/人工检测模式和日志查询等操作,自动检测模式是系统自动判断得出检测结果,而人工检测模式是人工操作机械臂运动到期望的位置进行检测,这种模式多用于在承载车输送航空发动机不到位或者需要对特殊位置进行检测的情况使用,人工检测时一般至需要一个人工即可针对性检验操作。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

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