CN110987967A - 活塞杆检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞杆检测机构，包括导轨、滑动座、驱动装置和检测装置，所述导轨用于环绕设置于活塞杆的外围，所述滑动座滑动连接于所述导轨，所述驱动装置连接于所述导轨和所述滑动座之间，用于驱动所述滑动座沿着所述导轨滑动，所述检测装置沿所述导轨的径向可调节地设置于所述滑动座，所述检测装置用于检测所述活塞杆的表面图像。本申请通过将活塞杆检测机构设置活塞杆的外围，驱动装置能够驱动检测装置绕着活塞杆采集图像，从而实现对液压启闭机活塞杆漏出部分全长度范围内360°高清扫描，并且，检测装置的安装位置能够针对不同尺寸的活塞杆进行调节。

Description

活塞杆检测机构

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别是涉及活塞杆检测机构。

背景技术

一般水电站闸门使用液压启闭机来控制，这些启闭机经过数年的运行，其活塞杆表面存在一定程度的锈蚀。活塞杆若锈蚀到一定程度，在运行过程中将导致油缸密封的损坏，锈蚀脱落的污染物将导致油液的污染，甚至导致控制阀门的堵塞和失效，最终将导致启闭机不能正常启闭。因此需经常对液压启闭机活塞杆的外观及锈蚀情况进行巡检。

由于液压启闭机活塞杆所处的特殊空间位置环境，且活塞杆较长(十多米)，人员无法近距离检查。导致对其进行近距离检测较为困难。目前采用的检测手段是在闸门上搭设脚手架的方式，人工靠近检测。搭设脚手架危险性大，工程量大、危险性高、效率低，不能满足经常性的巡检要求。因此急需探索一种快速、高效、适用性高的检查装备，来提高活塞杆检查效率，降低安全风险和检查成本。

发明内容

本发明提供一种活塞杆检测机构，旨在设计一种一种快速、高效、适用性高的检查装备，来提高活塞杆检查效率，降低安全风险和检查成本。

第一方面，本发明提供了一种活塞杆检测机构，包括导轨、滑动座、驱动装置和检测装置，所述导轨用于环绕设置于活塞杆的外围，所述滑动座滑动连接于所述导轨，所述驱动装置连接于所述导轨和所述滑动座之间，用于驱动所述滑动座沿着所述导轨滑动，所述检测装置沿所述导轨的径向可调节地设置于所述滑动座，所述检测装置用于检测所述活塞杆的表面图像。

本申请通过将活塞杆检测机构设置活塞杆的外围，驱动装置能够驱动检测装置绕着活塞杆采集图像，从而实现对液压启闭机活塞杆漏出部分全长度范围内360°高清扫描，并且，检测装置的安装位置能够针对不同尺寸的活塞杆进行调节，故活塞杆检测机构适应范围广，切换被检物时无须作复杂的拆装，节约成本，避免浪费。

在一个实施例中，所述滑动座上对应所述检测装置设置有径向调节滑块，所述检测装置设置于所述径向调节滑块，所述径向调节滑块和所述滑动座之间通过第一螺接件固定，所述滑动座沿着所述导轨的径向设置有多个螺纹孔，通过所述第一螺接件的尾部穿过所述径向调节滑块而选择性地与所述多个螺纹孔形成螺纹连接，以在所述导轨的径向调节所述径向调节滑块。

本申请通过设置径向调节滑块和滑动座之间的螺接件固定结构，以实现检测装置的径向可调节，这样检测装置的可调节连接结构的设置方式较为简单。

在一个实施例中，所述滑动座上对应所述检测装置设置有径向调节滑块，所述径向调节滑块上设置有固定支架，所述检测装置设置于所述固定支架，所述固定支架贯穿设置有沿所述导轨的径向延伸的槽孔，所述固定支架和所述径向调节滑块之间通过第二螺接件固定，所述第二螺接件的尾部穿过所述槽孔而与所述径向调节滑块形成螺纹连接。

本申请通过固定支架来安装检测装置，并在固定支架设置槽孔，固定支架和径向调节滑块通过槽孔和第二螺接件固定，这样在拧紧第二螺接件之前，能够在径向对固定支架进行微调，也能够以第二螺接件为转轴来旋转调节固定支架。

在一个实施例中，所述固定支架包括连接部和安装部，所述连接部连接于所述径向调节滑块，且设置有所述槽孔，所述安装部凸设于所述连接部远离所述径向调节滑块的一侧面，所述检测装置设置于所述安装部。

在一个实施例中，所述检测装置包括彩色相机和深度相机，所述径向调节滑块包括第一径向调节滑块和第二径向调节滑块，所述固定支架包括第一固定支架、第二固定支架和第三固定支架，所述第一径向调节滑块上设置有所述第一固定支架和所述第二固定支架，所述第二径向调节滑块上设置有所述第三固定支架，所述彩色相机设置于所述第一固定支架，所述深度相机设置于所述第三固定支架，所述第二固定支架上设置有相机光源。

本申请通过对彩色相机和深度相机单独设计固定装置，这样能够根据相机工作距离分别单独径向调节彩色相机和深度相机，然后再根据成像效果与视场需求对彩色相机、相机光源和深度相机进行微调。

在一个实施例中，所述彩色相机、所述相机光源和所述深度相机沿着所述导轨的周向呈间隔设置。

本申请通过对彩色相机和深度相机安装位置的优化布置，能够避免彩色相机和深度相机之间相互干扰，并且，能够保证彩色相机和深度相机的区域大致重合，实现彩色相机的检测结果和深度相机的检测结果相互验证确认的效果，也有利于保证彩色相机、相机光源和深度相机三者的中心线大致重合。

在一个实施例中，所述第一径向调节滑块上设置有沿着所述导轨的周向延伸的固定板，所述第一固定支架和所述第二固定支架设置于所述固定板。

本申请通过固定板的设置便于将彩色相机和相机光源同时安装于第一径向调节滑块，且有利于保证彩色相机的中心线和机光源的中心线大致重合。

在一个实施例中，所述相机光源的侧面与所述第二固定支架的安装部连接；和/或，所述第一固定支架的安装部沿所述导轨的径向贯穿设置有安装孔，所述彩色相机设置于所述安装孔处，所述彩色相机的机身固定于所述安装孔的内侧壁，所述彩色相机的镜头伸出所述安装孔，且朝向所述导轨的中心设置。

本申请通过将彩色相机固定于安装孔处、以及将相机光源的侧面与第二固定支架固定，这样不但有利于保证彩色相机的中心线和机光源的中心线大致重合，且第一固定支架和第二固定支架也不会对彩色相机和相机光源形成阻挡。

在一个实施例中，所述滑动座包括相固定的滑动台和延长板，所述滑动台滑动连接于所述导轨，所述延长板呈沿着所述导轨的周向延伸设置，所述检测装置沿所述导轨的径向可调节地设置于所述延长板。

本申请通过滑动台和延长板拼接形成滑动座，这样滑动座的结构较为简单，也有利于设置滑动台和导轨之间的滑动连接结构，同时，便于在延长板上沿着导轨的周向安装检测装置。

在一个实施例中，所述检测装置包括彩色相机和深度相机，所述彩色相机和所述深度相机均沿所述导轨的径向可调节地设置于所述滑动座。

本申请通过彩色相机和深度相机同时采集活塞杆的表面缺陷信息，这样对活塞杆的检测会较为全面准确。

在一个实施例中，所述驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿条设置于所述导轨，且沿着所述导轨的周向延伸设置，所述电机设置于所述滑动座，所述齿轮设置于所述电机的传动轴，且与所述齿条相啮合。

本申请通过齿传动机构来驱动滑动座，这样驱动装置的设置方式较为简单，并且，还能实现对滑动座围着活塞杆转动的角度的精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种实施例中活塞杆检测机构的立体结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的具体实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一般水电站闸门使用液压启闭机来控制，这些启闭机经过数年的运行，其活塞杆表面存在一定程度的锈蚀。活塞杆若锈蚀到一定程度，在运行过程中将导致油缸密封的损坏，锈蚀脱落的污染物将导致油液的污染，甚至导致控制阀门的堵塞和失效，最终将导致启闭机不能正常启闭。因此需经常对液压启闭机活塞杆的外观及锈蚀情况进行巡检。由于液压启闭机活塞杆所处的特殊空间位置环境，且活塞杆较长(十多米)，人员无法近距离检查。导致对其进行近距离检测较为困难。目前采用的检测手段是在闸门上搭设脚手架的方式，人工靠近检测。搭设脚手架危险性大，工程量大、危险性高、效率低，不能满足经常性的巡检要求。因此急需探索一种快速、高效、适用性高的检查装备，来提高活塞杆检查效率，降低安全风险和检查成本。

针对上述问题，本申请提供了一种活塞杆检测机构，用于检测活塞杆的表面，如图1和图2所示，该活塞杆检测机构100包括导轨1、滑动座、驱动装置和检测装置。

导轨1用于环绕设置于活塞杆17的外围。导轨1可以为椭圆形、圆形(如图1和图2所示，图中仅展示了圆形导轨1的一半)、类多边形、螺旋形或者带缺口的环形等形状设置。导轨1位于活塞杆17的外围，但对于导轨1的具体的固定位置可以不做特殊限定，在一具体的实施例中，导轨1是安装于爬杆机器人上的，即可以将活塞杆检测机构100与爬杆机器人进行集成，这样活塞杆检测机构100能够随着爬杆机器人沿着活塞杆17上下移动。

滑动座滑动连接于导轨1，驱动装置连接于导轨1和滑动座之间，用于驱动滑动座沿着导轨1滑动。其中，滑动座的具体样式可以不做特殊限定，如图1所示，在一具体的实施例中，滑动座包括相固定的滑动台3和延长板4(滑动台3和延长板4可以通过安装螺钉等方式进行固定)，滑动台3滑动连接于导轨1，滑动座通常会对应导轨1设置滑动导向结构，这样通过滑动台3和延长板4拼接形成滑动座，这样不但滑动座的结构较为简单，也有利于在滑动台3上设置滑动导向结构。驱动装置能够驱动滑动座沿着导轨1滑动，驱动装置的设置方式有多种，例如，驱动装置可以为滚轮机构；再如，如图1所示，在一具体的实施例中，驱动装置包括电机(未在图中示出)、齿轮2和齿条19，齿条19设置于导轨1，且沿着导轨1的周向延伸设置，电机设置于滑动座，齿轮2设置于电机的传动轴，且与齿条19相啮合。本申请通过齿传动机构来驱动滑动座，这样驱动装置的设置方式较为简单，并且，还能实现对滑动座围着活塞杆17转动的角度的精确控制。

检测装置沿导轨1的径向可调节地设置于滑动座，检测装置用于检测活塞杆17的表面图像。检测装置可以为工业相机等能够采样物体的表面图像的装置。检测装置可以设置一个或者多个，如图1所示，在一具体的实施例中，检测装置包括彩色相机7和深度相机16，这样通过彩色相机7和深度相机16同时采集活塞杆17的表面缺陷信息，这样对活塞杆17的检测会较为全面准确。检测装置设置于滑动座，在一具体的实施例中，检测装置为设置于延长板4，延长板4呈沿着导轨1的周向延伸设置，这样便于在延长板4上沿着导轨1的周向安装检测装置。因为检测装置设置于滑动座，这样检测装置能够随着滑动座在活塞杆17的外围，并沿着导轨1滑动，从而实现对液压启闭机活塞杆17漏出部分全长度范围内360°高清扫描。

并且，因为检测装置是沿导轨1的径向可调节地设置于滑动座，这样能够针对不同尺寸的活塞杆17在径向调节检测装置。而要实现检测装置的安装位置径向可调节的设置方式有多种，例如，在检测装置和滑动座之间设置滚珠丝杠结构，检测装置与丝杠螺母连接，丝杠转动地连接于滑动座；再如，如图1和图2所示，在一具体的实施例中，滑动座上对应检测装置设置有径向调节滑块，检测装置设置于径向调节滑块，径向调节滑块和滑动座之间通过第一螺接件(未在图中示出)固定(如图1所示，在一具体的实施例中，径向调节滑块是与延长板4通过第一螺接件固定)，滑动座沿着导轨1的径向设置有多个螺纹孔，通过第一螺接件的尾部穿过径向调节滑块而选择性地与多个螺纹孔形成螺纹连接，以在导轨1的径向调节径向调节滑块，要径向调节检测装置时，先松开第一螺接件，这样可以移动径向调节滑块，在调节完毕后可通过拧紧第一螺接件以锁紧径向调节滑块，通过设置径向调节滑块和滑动座之间的螺接件固定结构，以实现检测装置的径向可调节，这样检测装置的可调节连接结构的设置方式较为简单。如上所介绍的，检测装置通过径向调节滑块安装于滑动座，当检测装置可以设置有多个时，径向调节滑块可以是设置为一个，即多个检测装置均设置于一个径向调节滑块上；径向调节滑块也可以是设置为多个，例如，径向调节滑块和检测装置设置的个数相同，一个径向调节滑块上设置有一个检测装置。

本申请通过将活塞杆检测机构100设置活塞杆17的外围，驱动装置能够驱动检测装置绕着活塞杆17采集图像，从而实现对液压启闭机活塞杆17漏出部分全长度范围内360°高清扫描，并且，检测装置的安装位置能够针对不同尺寸的活塞杆17进行调节，故活塞杆检测机构100适应范围广，切换被检物时无须作复杂的拆装，节约成本，避免浪费。

如图1和图2所示，在一具体的实施例中，滑动座上对应检测装置设置有径向调节滑块，径向调节滑块上设置有固定支架，检测装置设置于固定支架，固定支架贯穿设置有沿导轨1的径向延伸的槽孔6，固定支架和径向调节滑块之间通过第二螺接件(未在图中示出)固定，第二螺接件的尾部穿过槽孔6而与径向调节滑块形成螺纹连接。这样通过固定支架来安装检测装置，并在固定支架设置槽孔6，固定支架和径向调节滑块通过槽孔6和第二螺接件固定，这样在拧紧第二螺接件之前，能够在径向对固定支架进行微调，也能够以第二螺接件为转轴来旋转调节固定支架。其中，对于固定支架的样式可以不做特殊限定，在一具体的实施例中，固定支架包括连接部(未在图中示出)和安装部(未在图中示出)，连接部连接于径向调节滑块，且设置有槽孔6，安装部凸设于连接部远离径向调节滑块的一侧面，检测装置设置于安装部，这样设置固定支架，固定支架结构较为简单。

在径向调节滑块上设置固定支架，通过固定支架安装检测装置，进而能够对检测装置进行微调，如上所介绍的，检测装置可以设置有多个，当通常采用不同种类或者型号的检测装置时，由于检测装置的尺寸和类型的不同，通常会为多个检测装置分别单独设置固定支架和径向调节滑块，以让每个检测装置都能够单独进行调节。例如，如图1所示，在一具体的实施例中，检测装置包括彩色相机7和深度相机16，径向调节滑块包括第一径向调节滑块5和第二径向调节滑块13，固定支架包括第一固定支架8、第二固定支架11和第三固定支架14，第一径向调节滑块5上设置有第一固定支架8和第二固定支架11，第二径向调节滑块13上设置有第三固定支架14，彩色相机7设置于第一固定支架8，深度相机16设置于第三固定支架14，第二固定支架11上设置有相机光源12。相机光源12为彩色相机7提供光源，相机光源12固定于第二固定支架11，彩色相机7固定于第一固定支架8，且第一固定支架8和第二固定支架11均设置于第一径向调节滑块5(如图1所示，在一具体的实施例中，第一径向调节滑块5上设置有沿着导轨1的周向延伸的固定板18，第一固定支架8和第二固定支架11设置于固定板18，通过固定板18的设置便于将彩色相机7和相机光源12同时安装于第一径向调节滑块5，且有利于保证彩色相机7的中心线和机光源12的中心线大致重合)，这样径向调节第一径向调节滑块5时，即可同时径向调节彩色相机7和相机光源12，在调节完第一径向调节滑块5后，还可以分别单独对彩色相机7和相机光源12进行微调。深度相机16设置于第三固定支架14(如图1所示，在一具体的实施例中，深度相机16通过第二专用螺丝15与第三固定支架14固定)，第三固定支架14设置于第二径向调节滑块13，这样径向调节第二径向调节滑块13时，即可径向调节深度相机16，在调节完第二径向调节滑块13后，还可以对深度相机16进行微调。本申请通过对彩色相机7和深度相机16单独设计固定装置，这样能够根据相机工作距离分别单独径向调节彩色相机7和深度相机16，然后再根据成像效果与视场需求对彩色相机7、相机光源12和深度相机16进行微调。

彩色相机7设置于第一固定支架8，具体为：第一固定支架8的安装部沿导轨1的径向贯穿设置有安装孔20，彩色相机7设置于安装孔20处，彩色相机7的机身固定于安装孔20的内侧壁(如图1所示，在一具体的实施例中，彩色相机7通过第一专用螺丝9与第一固定支架8固定)，彩色相机7的镜头10伸出安装孔20，且朝向导轨1的中心设置。相机光源12固定于第二固定支架11，具体为：相机光源12的侧面与第二固定支架11的安装部连接(相机光源12与第二固定支架11之间可以通过设置螺钉等方式进行固定)。本申请通过将彩色相机7固定于安装孔20处、以及将相机光源12的侧面与第二固定支架11固定，这样不但有利于保证彩色相机7的中心线和机光源12的中心线大致重合，且第一固定支架8和第二固定支架11也不会对彩色相机7和相机光源12形成阻挡。

如图1所示，在一具体的实施例中，彩色相机7、相机光源12和深度相机16沿着导轨1的周向呈间隔设置。通过对彩色相机7和深度相机16安装位置的优化布置，能够避免彩色相机7和深度相机16之间相互干扰，并且，能够保证彩色相机7和深度相机16的区域大致重合，实现彩色相机7的检测结果和深度相机16的检测结果相互验证确认的效果，也有利于保证彩色相机7、相机光源12和深度相机16三者的中心线大致重合。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种活塞杆检测机构，其特征在于，包括导轨、滑动座、驱动装置和检测装置，所述导轨用于环绕设置于活塞杆的外围，所述滑动座滑动连接于所述导轨，所述驱动装置连接于所述导轨和所述滑动座之间，用于驱动所述滑动座沿着所述导轨滑动，所述检测装置沿所述导轨的径向可调节地设置于所述滑动座，所述检测装置用于检测所述活塞杆的表面图像。

2.如权利要求1所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述滑动座上对应所述检测装置设置有径向调节滑块，所述检测装置设置于所述径向调节滑块，所述径向调节滑块和所述滑动座之间通过第一螺接件固定，所述滑动座沿着所述导轨的径向设置有多个螺纹孔，通过所述第一螺接件的尾部穿过所述径向调节滑块而选择性地与所述多个螺纹孔形成螺纹连接，以在所述导轨的径向调节所述径向调节滑块。

3.如权利要求1所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述滑动座上对应所述检测装置设置有径向调节滑块，所述径向调节滑块上设置有固定支架，所述检测装置设置于所述固定支架，所述固定支架贯穿设置有沿所述导轨的径向延伸的槽孔，所述固定支架和所述径向调节滑块之间通过第二螺接件固定，所述第二螺接件的尾部穿过所述槽孔而与所述径向调节滑块形成螺纹连接。

4.如权利要求3所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述检测装置包括彩色相机和深度相机，所述径向调节滑块包括第一径向调节滑块和第二径向调节滑块，所述固定支架包括第一固定支架、第二固定支架和第三固定支架，所述第一径向调节滑块上设置有所述第一固定支架和所述第二固定支架，所述第二径向调节滑块上设置有所述第三固定支架，所述彩色相机设置于所述第一固定支架，所述深度相机设置于所述第三固定支架，所述第二固定支架上设置有相机光源。

5.如权利要求4所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述彩色相机、所述相机光源和所述深度相机沿着所述导轨的周向呈间隔设置。

6.如权利要求4所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述第一径向调节滑块上设置有沿着所述导轨的周向延伸的固定板，所述第一固定支架和所述第二固定支架设置于所述固定板。

7.如权利要求4所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述相机光源的侧面与所述第二固定支架的安装部连接；和/或，

所述第一固定支架的安装部沿所述导轨的径向贯穿设置有安装孔，所述彩色相机设置于所述安装孔处，所述彩色相机的机身固定于所述安装孔的内侧壁，所述彩色相机的镜头伸出所述安装孔，且朝向所述导轨的中心设置。

8.如权利要求1所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述滑动座包括相固定的滑动台和延长板，所述滑动台滑动连接于所述导轨，所述延长板呈沿着所述导轨的周向延伸设置，所述检测装置沿所述导轨的径向可调节地设置于所述延长板。

9.如权利要求1所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述检测装置包括彩色相机和深度相机，所述彩色相机和所述深度相机均沿所述导轨的径向可调节地设置于所述滑动座。

10.如权利要求1所述的活塞杆检测机构，其特征在于，所述驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿条设置于所述导轨，且沿着所述导轨的周向延伸设置，所述电机设置于所述滑动座，所述齿轮设置于所述电机的传动轴，且与所述齿条相啮合。

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