CN115128085A - 大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，包括自水平旋转机构、升降机构、翻转机构，自水平旋转机构用于承载环锻件和使环锻件旋转，升降机构使自水平旋转机构上升或下沉，翻转机构与升降机构相互协作使环锻件周向翻转；通过自适应水平旋转使得环锻件圆环平面水平于地面，应用机器视觉技术和超声波检测技术，对环锻件的内外缺陷进行检测，设计下沉式一体化翻转机构，可极大的提供空间的利用率及安全性，可适应不同直径尺寸的环锻件，检测系统的柔性较高。

Description

大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台

技术领域

本发明涉及锻件检测技术领域，具体涉及大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台。

背景技术

环锻件作为一种无缝环件，是风电机组中的关键零部件，经过精加工后的环锻件，可应用于滑动轴承中，具体结构为，外圈固定于风电塔架上，内圈与机座连接，内外圈配合实现滑动轴承的功能。近年来，风电机组滑动式偏航回转支承技术得到广泛的使用，相比较滚动式偏航回转支承技术，具有较好的抗冲击和抗振动性。在风电机组滑动式偏航回转支承结构中，环锻件使用功能相当于滑动轴承，要求表面光滑无明显缺陷，否则会影响风电机组的使用效率和寿命。由于大型环件轧制的不均匀性，导致环件内部金属流动不规则，容易产生气孔、裂纹、夹皮、折叠等各种近表面缺陷，这些缺陷严重影响着环锻件的疲劳寿命，容易造成接触面的点蚀、剥落、疲劳失效和断裂，并且表面缺陷在应力作用下容易扩大。目前，针对环锻件内外部缺陷，常用的方法有水浸超声波脉冲回波检测技术，射线检测技术，磁粉检测技术，液体渗透检测技术，涡流检测技术，机器视觉检测。但这些方法都存在一些弊端，难以实现智能化、自动化与高精度的多重要求。

例如中国专利一种声波式锻件内部缺陷检测装置（公告号：CN 113702503 B），通过在外壳内设有螺旋腔和工作腔，通过内部的超声检测装置的旋转，达到检测环锻件内部缺陷的目标，并且该发明的外壳还可以自适应不同内径尺寸的环锻件。但其缺点也很明显，不能适应不同外径尺寸的环锻件。

例如中国专利一种基于机器视觉的大型环件外径检测系统及方法（公布号：CN108106554 A），通过激光定位装置及视觉系统对环锻件的外径进行测量，虽然能够很好达到设计目标，但无法对环锻件的内径进行测量。并且该发明未考虑到空间利用率的问题，由于大型环锻件大而重的特点，直径有时能达到十几米，利用视觉系统进行全视角的视觉检测时需要保证一定的距离，这也会导致误差的增加。

例如中国专利一种金属陶瓷零件识别及表面缺陷检测系统和方法（公告号：CN110389127 B），利用视觉系统对金属表面进行表面缺陷检测，利用工业相机和环形光源就可以对金属陶瓷零件进行快速准确识别，主要检测其表面的擦伤和凹痕缺陷，并且系统的一体性较好。但对于大型环锻件的视觉检测不能简单利用普通视觉检测方法，针对大型环锻件金属表面高反光的特点，在设计的检测平台基础上，增加偏振视觉检测模块，不仅可以有效去除反光，还可以进一步增强缺陷特征。

因此，需要一种检测平台解决大而重环锻件的稳定顶托问题，可适应不同直径尺寸的环锻件，对环锻件的内外缺陷进行检测。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，通过检测平台的自适应水平旋转使得环锻件圆环平面水平于地面，应用机器视觉技术和超声波检测技术，对环锻件的内外缺陷进行检测。并且，针对环锻件大而重的特点，设计下沉式一体化翻转机构，可极大的提供空间的利用率及安全性。所设计的检测平台可适应不同直径尺寸的环锻件，检测系统的柔性较高。为了得知环锻件圆环表面是否水平，还在检测平台中增加红外高度检测模块，在一些突发状况下，还可自动关闭检测平台。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，用于环锻件，其特征在于，包括自水平旋转机构、升降机构、翻转机构，所述自水平旋转机构用于承载环锻件和使环锻件旋转，环锻件在旋转过程中，会自适应调整到整个工件水平于地面，自水平旋转机构设置于升降机构内，所述升降机构使自水平旋转机构上升或下沉，所述翻转机构设置于升降机构上，翻转机构与升降机构相互协作使环锻件周向翻转。

优选的，所述自水平旋转机构包括支承台、若干滚轮结构，滚轮结构承载环锻件，环锻件能在滚轮结构上旋转，所述支承台为圆环结构，中心设有能容纳收拢时的八个承载柱的空间，若干滚轮结构按照圆周均匀分布在支承台上，所述支承台外周向设有若干升降卡槽，用于连接升降机构；所述滚轮结构包括滚轮、两个滚轮支撑架，两个滚轮支撑架之间转动连接滚轮，若干滚轮旋转中心高度一致。

进一步，所述滚轮结构为八个，滚轮支撑架通过螺栓固定于支承台，所述滚轮为圆锥状结构，滚轮远离支承台圆心一端的截面圆半径向靠近支承台圆心一端的截面圆半径逐渐收缩，滚轮的侧表面为圆弧状；所述升降卡槽为八个，八个升降卡槽按照支承台圆周均匀分布。

八个滚轮的尺寸大小都是相同的，区别于常规的滚轮，该滚轮为一种圆锥状的圆弧滚轮，滚轮两端截面圆半径不同，尺寸由一端向另一端逐渐收缩。为了避免环锻件在滚轮转动过程上下浮动过大，将滚轮的侧表面设计成圆弧过渡。将滚轮按照圆周均匀排列在八个位置，当放入环锻件时，其接触位较高的环锻件部位受到的重力和接触面的共同作用力相比接触位较低的环锻件部位较大，即较高位环锻件部位的向旋转中心向心力比较低位的向心力大。在环锻件旋转的过程中，会自适应调整到整个工件水平于地面。可通过检测模块上的红外高度检测装置分别测量环锻件对称位的高度，如果高度相同则表示工件已相对于地面水平。并且在装置安装精度足够的情况下，环锻件的圆心和自水平旋转机构的旋转圆心是重合的，这也为测量大型环锻件的外径尺寸提供了方便。在视觉检测系统标定好后，可通过外径与环锻件壁厚的差值计算出内径尺寸。相比于现有的大型环锻件的尺寸检测，该方法的设备一体性更强。

升降卡槽位于两滚轮之间，便于安装液压滑块，并可通过升降机构对自水平旋转机构进行上升和下降的操作。

优选的，所述升降机构包括圆形的下沉式支撑结构，所述下沉式支撑结构从外圈往内依次设有圆形支承体、滑轨支承架，下沉式支撑结构顶部设有圆环定位板，圆环定位板上安装有翻转机构，所述滑轨支承架一侧设有若干液压滑轨，液压滑轨匹配有液压滑块，液压滑块与自水平旋转机构连接，使自水平旋转机构在下沉式支撑结构内上升或下沉。

圆形支承体、滑轨支承架可用于上方圆环定位板的支撑，液压滑块与升降卡槽匹配，使自水平旋转机构在液压滑轨上上升和下沉。

进一步，所述下沉式支撑结构中心设有支撑柱，用于支撑自水平旋转机构，支撑柱均匀分为八个承载柱，下沉式支撑结构沿半径方向设有滑轨，承载柱底部与滑轨滑动连接，八个承载柱能向下沉式支撑结构半径方向滑动，形成收拢或扩散状态，自水平旋转机构的中心设有容纳支撑柱的空间，所述滑轨支承架设有八个开口，八个开口均匀分布，所述圆形支承体与滑轨支承架之间形成空腔，空腔能容纳承载柱；所述液压滑轨为八个，八个液压滑轨均匀分布在滑轨支承架一侧。

升降机构的主要作用在于翻转环锻件时，不改变环锻件重心下实现翻转并且不妨碍翻转动作。考虑到环锻件大而重的特点，所设计的升降机构充分考虑到空间利用率和环锻件承载的需求，将整个升降机构安放于地面以下，深度范围0-8米。初始工作时，八个承载柱位于升降机构的中心部位，同时位于支承台中心留有的空间位置，在自水平旋转机构上升至工作位后，八个承载柱同步移动到自水平旋转机构下方，即支承台下方，然后自水平旋转机构下沉至承载柱的上表面。由于大型环锻件的质量较大，仅利用液压机构提供支撑力则对设备的可靠性提出了很高的要求，并且后期维护成本较高。所设计的升降机构，可在环锻件放置在自水平旋转机构上时，利用下方的承载柱为装置提供支撑力，并且结构简单便于维护。当需要翻转环锻件时，将承载柱向外圈同步移动，通过滑轨支撑架的开口移动至圆形支承体与滑轨支撑架的空腔中，再将自水平旋转机构向下移动至最低位。

优选的，所述翻转机构为两个，两个翻转机构沿检测平台对称设置，所述翻转机构包括液压升降台、翻转轴支撑台、伸缩机构、夹取机构，所述液压升降台固定于升降机构上，液压升降台上设置有翻转轴支撑台，翻转轴支撑台一侧旋转连接伸缩机构，伸缩机构一侧设置有夹取机构。

设计该装置的主要目的是为了保证检测系统的精度，通过翻转机构从而实现环锻件下方圆环表面的检测。环锻件作为一种大型无缝环类零件，其翻转过程中需要保证其整体的重心不变，并且零件不能滑动。故设计了一种针对环类零件的夹具，主要功能是能贴合环锻件的圆弧面和上下圆环平面。通过可移动的圆柱形固定零件拟合圆弧表面，并可适应不同直径的环锻件，装备通用性较强。由于所设计的翻转机构需要承载整个环锻件的质量，故将液压升降台固定与圆环顶板上，为了适应不同尺寸的环锻件，还设计了伸缩机构。当夹取环锻件后，翻转机构沿旋转轴旋转，由于夹具夹取的是环锻件的直径部位并且两边对称，初始时只需要很小的驱动力就可以对环锻件进行驱动。在环形表面竖直于地面时，此时的驱动力最大，后续驱动力逐渐减小。

进一步，所述夹取机构包括上夹具、下夹具，所述伸缩机构竖直方向设有滑轨，上夹具、下夹具均通过滑轨滑动设置在伸缩机构一侧，能调整上夹具、下夹具之间的距离，所述上夹具、下夹具相对一侧对称设有圆柱形环固定机构，圆柱形环固定机构拟合圆弧表面并适应不同直径的环锻件。

进一步，所述圆柱形环固定机构包括三排圆柱形固定件，每排圆柱形固定件沿夹取机构宽度方向滑动设置，通过移动圆柱形固定件适应不同直径的环锻件；所述伸缩机构另一侧通过旋转轴与翻转轴支撑台旋转连接。

对称分布的圆柱形环件固定机构安装在夹取机构上的滑轨上，可适应不同直径尺寸的环锻件，上下夹具滑动安装在可伸缩的旋转机构上，可适应不同厚度的环锻件，液压升降台可上下移动来调整夹具的水平中线，从而适应不同尺寸的环锻件。

优选的，还包括偏振视觉检测模块，所述偏振视觉检测模块包括第一固定平台、第一挂架、偏振相机，所述第一固定平台向上依次安装有第一红外高度测量装置、第一伸缩支架，第一伸缩支架上转动连接第一旋转支架，所述第一固定平台设置于升降机构上，所述第一挂架滑动连接第一旋转支架，所述偏振相机与第一挂架转动连接。

优选的，还包括超声波内部探伤检测模块，所述超声波内部探伤检测模块包括第二固定平台、第二挂架、两个超声波检测装置、固定板，第二固定平台向上依次安装有第二红外高度测量装置，第二伸缩支架，第二伸缩支架上转动连接第二旋转支架，所述第二固定平台设置于升降机构上，所述第二挂架滑动连接第二旋转支架，所述两个超声波检测装置对称安装在固定板上，固定板与第二挂架转动连接；所述超声波内部探伤检测模块与偏振视觉检测模块对称分布在检测平台两边，所述第一红外高度测量装置与第二红外高度测量装置高度相同。

伸缩支架上安装有旋转支架，可实现检测机构的整体旋转工作，在旋转支架上安装悬架，悬架下安装滑轨，可通过控制移动检测设备；在两个固定平台上分别安装红外高度检测装置，位于检测平台的直径处，并且高度相同，不随机构移动。

由于环锻件存在内外缺陷，常规的检测方法只能针对某一种缺陷进行检测，故设计偏振视觉检测系统和超声波内部探伤检测模块。偏振相机可绕轴旋转，第一挂架可在第一旋转支架上通过滑轨进行移动。当要检测环锻件环形平面时，偏振相机镜头正对于该平面；当要检测环锻件圆弧表面时，相应的将镜头旋转正对于该表面，可实现检测内外圆弧面。两个超声波检测装置分别对称安装在可旋转的固定板上，可通过分别平行于圆环面和相切于内外圆弧面，得到环锻件该部位的圆周圆环内部缺陷，相比于传统方法，检测的准确率更高，避免缺陷的方向各异性造成的内部缺陷误判。

本发明具有以下有益效果：本发明首次将环锻件的视觉表面检测、超声波内部检测集成在一个检测平台上，可实现环锻件的一体化缺陷检测，并且应用偏振相机去除掉环锻件表面的反光现象；为得知环锻件圆环表面是否水平，还在检测平台中增加红外高度检测装置，在一些突发状况下，还可自动关闭检测平台。

本发明在结构上实现环锻件的自水平旋转机构设计，从而便于对环锻件的内外缺陷检测和尺寸测量，空间利用率高的同时自动化程度较高；通过滚轮的圆锥状结构设计解决了环锻件的自动调心问题；在装置安装精度足够的情况下，环锻件的圆心和自水平旋转机构的旋转圆心是重合的，为测量大型环锻件的外径尺寸提供的方便，在视觉检测系统标定好后，可通过外径与环锻件壁厚的差值计算出内径尺寸，相比于现有的大型环锻件的尺寸检测，该方法的设备一体性更强。

本发明下沉式一体化翻转机构，解决了大而重环锻件的稳定拖顶问题，为了解决环锻件下环形面的表面检测，考虑到工厂灰尘的影响和保证检测模块的检测精度，设计了环锻件的翻转机构，翻转机构和升降机构相互协作实现对环锻件的周向翻转，突出的优点是空间利用率高安全性高。在保证各部件承载能力的前提下，本发明能很好的解决环锻件检测过程中的内外缺陷问题、环锻件内外径及厚度测量、环锻件翻转结构。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中自水平旋转机构结构示意图。

图3是本发明中滚轮结构示意图。

图4是本发明中升降机构上升状态结构示意图。

图5是本发明中升降机构下沉状态结构示意图。

图6是本发明中翻转机构第一视角结构示意图。

图7是本发明中翻转机构第二视角结构示意图。

图8是本发明夹取环锻件的结构示意图。

图9是本发明环锻件竖直于地面的结构示意图。

图10是本发明对环锻件进行检测时的结构示意图。

图11是本发明中偏振视觉检测模块的结构示意图。

图12是本发明中超声波内部探伤检测模块的结构示意图。

图13是环锻件应用于风电机组滑动式偏航回转支承结构的示意图。

图中：1环锻件、2自水平旋转机构、21支承台、22滚轮、23滚轮支撑架、24升降卡槽、3升降机构、31下沉式支撑结构、32液压滑块、33承载柱、34圆形支承体、35圆环定位板、36液压滑轨、37滑轨支承架、4翻转机构、41液压升降台、42翻转轴支撑台、43旋转轴、44伸缩机构、45滑轨、46下夹具、47上夹具、48圆柱形固定件、5偏振视觉检测模块、51第一固定平台、52第一红外高度测量装置、53第一伸缩支架、54第一旋转支架、55第一挂架、56偏振相机、6超声波内部探伤检测模块、61第二固定平台、62第二红外高度测量装置、63第二伸缩支架、64第二旋转支架、65第二挂架、66超声波检测装置、67固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，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。

如图1-13所示，大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，用于环锻件1，包括自水平旋转机构2、升降机构3、翻转机构4，所述自水平旋转机构2用于承载环锻件1，环锻件能在自水平旋转机构2上旋转，环锻件在旋转过程中，会自适应调整到整个工件水平于地面，升降机构3使自水平旋转机构2上升或下沉，翻转机构4与升降机构3相互协作使环锻件1周向翻转。

如图2、3所示，所述自水平旋转机构2包括支承台21、尺寸大小相同的八个滚轮22，支承台21中心留有一定尺寸的空间可以容纳下支撑柱，将滚轮按照圆周均匀分布在支承台21的八个位置，每个滚轮22两端均设置滚轮支撑架23，滚轮22转动安装在滚轮支撑架23上，滚轮支撑架23通过螺栓固定于支承台21上，同时保证滚轮22旋转中心高度一致；所述支承台21外周向按照圆周均匀分布八个升降卡槽24，升降卡槽24位于两滚轮结构之间，便于安装液压滑块32，并通过升降机构3对自水平旋转机构2进行上升和下沉的操作。

进一步，区别于常规的滚轮，设计一种滚轮22为圆锥状结构，滚轮22两端截面积半径不同，尺寸由一端向另一端逐渐收缩，截面积小的一端靠近支承台21圆心；为了避免环锻件1在滚轮转动过程上下浮动过大，将滚轮22的侧表面设计成圆弧过渡。将滚轮22按照圆周均匀排列在八个位置，当放入环锻件1时，其接触位较高的环锻件部位受到的重力和接触面的共同作用力相比接触位较低的环锻件部位较大，即较高位环锻件部位的向旋转中心向心力比较低位的向心力大。在环锻件旋转的过程中，会自适应调整到整个工件水平于地面。可通过检测模块上的红外高度检测装置分别测量环锻件对称位的高度，如果高度相同则表示工件已相对于地面水平。并且在装置安装精度足够的情况下，环锻件的圆心和自水平旋转机构的旋转圆心是重合的，这也为测量大型环锻件的外径尺寸提供了方便。在视觉检测系统标定好后，可通过外径与环锻件壁厚的差值计算出内径尺寸。相比于现有的大型环锻件的尺寸检测，该方法的设备一体性更强。

如图4、5所示，所述升降机构3包括圆形的下沉式支撑结构31，下沉式支撑结构31从外圈往内依次设有圆形支承体34、滑轨支承架37，下沉式支撑结构31顶部设有圆环定位板35，圆形支承体24、滑轨支撑架37可用于上方圆环定位板35的支撑；所述圆形支承体34与滑轨支撑架37之间形成空腔，用于容纳承载柱33；所述滑轨支承架37一侧按照圆周均匀设有八个液压滑轨36，每两液压滑轨36之间设有开口，开口可以通过承载柱33，液压滑轨36匹配有液压滑块32，液压滑块32与升降卡槽24连接，使自水平旋转机构2在下沉式支撑结构31内上升或下沉。

进一步下沉式支撑结构31中心设有支撑柱，用于支撑自水平旋转机构2，支撑柱均匀分为八个承载柱33，下沉式支撑结构31沿半径方向设有滑轨，承载柱33通过滑轨与下沉式支撑结构31滑动连接，使八个承载柱33能向下沉式支撑结构31半径方向滑动，形成收拢或扩散状态。

升降机构3的主要作用在于翻转环锻件时，不改变环锻件重心下实现翻转并且不妨碍翻转动作。考虑到环锻件大而重的特点，所设计的升降机构3充分考虑到空间利用率和环锻件承载的需求，将整个升降机构安放于地面以下，深度范围0-8米。初始工作时，八个承载柱33处于收拢状态，位于支承台21圆环中心，处于升降机构3的中心部位，在自水平旋转机构2上升至工作位后，八个承载柱33同步移动到自水平旋转机构2下方，然后自水平旋转机构2下沉至承载柱33的上表面。由于大型环锻件的质量较大，仅利用液压机构提供支撑力则对设备的可靠性提出了很高的要求，并且后期维护成本较高。所设计的升降机构3，可在环锻件放置在自水平旋转机构2上时，利用下方的承载柱33为装置提供支撑力，并且结构简单便于维护。当需要翻转环锻件时，将承载柱33向外圈同步移动，移动至圆形支承体34与滑动支承架27之间的空腔中，再将自水平翻转机构2向下移动至最低位，在通过对称设置的翻转机构4对环锻件1进行周向翻转。

如图6、7所示，为保证检测系统的精度，通过翻转机构4从而实现环锻件1下方圆环表面的监测。所述翻转机构4为两个，两个翻转机构4沿检测平台对称设置，所述翻转机构4包括液压升降台41、翻转轴支撑台42、伸缩机构44、夹取机构，由于所设计的翻转机构4需要正在整个环锻件的质量，将液压升降台41固定于圆环定位板35上，液压升降台41可上下移动来调整夹取机构的水平中线，从而适应不同尺寸的环锻件；液压升降台41上设置有翻转轴支撑台42，翻转轴支撑台42一侧通过旋转轴43旋转连接伸缩机构44，伸缩机构44一侧设置有夹取机构，夹取机构安装在可伸缩的旋转机构上，可适应不用厚度的环锻件。当夹取环锻件后，翻转机构沿旋转轴旋转，由于夹具夹取的是环锻件的直径部位并且两边对称，初始时只需要很小的驱动力就可以对环锻件进行驱动。在环形表面竖直于地面时，此时的驱动力最大，后续驱动力逐渐减小。

所述夹取机构包括上夹具47、下夹具46，所述伸缩机构44竖直方向设有滑轨45，上夹具47、下夹具46均通过滑轨45滑动设置在伸缩机构44一侧，通过滑轨45能调整上夹具47、下夹具46之间的距离，从而适应不同厚度的环锻件，所述上夹具47、下夹具46相对一侧对称设有圆柱形环固定机构，环锻件作为一种大型无缝环类零件，其翻转过程中需要保证其整体的重心不变，并且零件不能滑动。故设计了一种针对环类零件的夹具，主要功能是能贴合环锻件的圆弧面和上下圆环平面。通过可移动的圆柱形固定件拟合圆弧表面，并可适应不同直径的环锻件，装备通用性较强。

所述圆柱形环固定机构包括三排圆柱形固定件48，每排圆柱形固定件48沿夹取机构宽度方向滑动设置，通过移动圆柱形固定件48适应不同直径的环锻件1。

如图10、11所示，由于环锻件存在内外缺陷，常规的检测方法只能针对某一种缺陷进行检测，因此检测平台还包括偏振视觉检测模块5、超声波内部探伤检测模块6，偏振视觉检测模块5、超声波内部探伤检测模块6对称分布在检测平台两边。

所述偏振视觉检测模块5包括第一固定平台51、第一挂架55、偏振相机56，所述第一固定平台51向上依次安装有第一红外高度测量装置52、第一伸缩支架53，第一伸缩支架53上转动连接第一旋转支架54，所述第一固定平台51设置于圆环定位板35上，第一旋转支架的悬架下方设有滑轨，所述第一挂架55通过滑轨滑动连接第一旋转支架54，所述偏振相机56与第一挂架55转动连接。偏振相机56可绕轴旋转，第一挂架55可在第一旋转支架54上通过滑轨进行移动。当要检测环锻件环形平面时，偏振相机56镜头正对于该平面；当要检测环锻件圆弧表面时，相应的将镜头旋转正对于该表面，可实现检测内外圆弧面。。

所述超声波内部探伤检测模块6包括第二固定平台61、第二挂架65、两个超声波检测装置66、固定板67，第二固定平台61向上依次安装有第二红外高度测量装置62，第二伸缩支架63，第二伸缩支架63上转动连接第二旋转支架64，所述第二固定平台61设置于圆环定位板35上，第二旋转支架65的悬架下方设有滑轨，所述第二挂架65通过滑轨滑动连接第二旋转支架65，所述两个超声波检测装置66对称安装在固定板67上，固定板67与第二挂架65转动连接；两个超声波检测装置66分别对称安装在可旋转的固定板67上，可通过分别平行于圆环面和相切于内外圆弧面，得到环锻件该部位的圆周圆环内部缺陷，相比于传统方法，检测的准确率更高，避免缺陷的方向各异性造成的内部缺陷误判。

所述第一红外高度测量装置52与第二红外高度测量装置62具体位置位于检测平台的直径处，并且高度相同，不随机构移动。

工作原理，将整个升降装置安放于地面以下，深度范围0-8米，初始工作时，支承台21套于八个承载柱33，八个承载柱33位于升降机构3的中心部位，将自水平旋转机构3通过升降机构3上升至工作位后，八个承载柱33沿下沉式支撑结构31的半径方向同步移动到自水平旋转机2下方，然后自水平旋转机2下沉至承载柱33的上表面，下方的承载柱33对自水平旋转机构2提供支撑，结构简单便于对后期维护，将塔吊过来的环锻件1放置在自水平旋转机2上，通过偏振视觉检测模块5、超声波内部探伤检测模块6对环锻件1上环形面的表面进行检测；当需要对环锻件进行翻转，对环锻件下环形面的表面进行检测时，将承载柱33再向下沉式支撑结构33的外圈移动，直至承载柱33位于圆形支承体34与滑动支承架37的空腔中，不阻碍自水平旋转机构2下沉时，再将自水平旋转机构2通过升降机构3向下移动至最低位，不阻碍翻转机构4对环锻件进行周向翻转；通过调整液压升降台41、伸缩机构44适应环锻件的尺寸，通过调整上下夹具，适应环锻件的厚度，通过移动圆柱形固定件48拟合圆弧表面，适应环锻件的直径，调整好并夹取环锻件后，夹取结构沿旋转轴43旋转，对环锻件进行翻转，从而实现对环锻件下环形面的表面进行检测。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，用于环锻件（1），其特征在于，包括自水平旋转机构（2）、升降机构（3）、翻转机构（4），所述自水平旋转机构（2）用于承载环锻件（1）和使环锻件（1）旋转，环锻件（1）在旋转过程中，会自适应调整到整个工件水平于地面，自水平旋转机构（2）设置于升降机构（3）内，所述升降机构（3）使自水平旋转机构（2）上升或下沉，所述翻转机构（4）设置于升降机构（3）上，翻转机构（4）与升降机构（3）相互协作使环锻件（1）周向翻转。

2.根据权利要求1所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述自水平旋转机构（2）包括支承台（21）、若干滚轮结构，滚轮结构承载环锻件（1），环锻件（1）能在滚轮结构上旋转，所述支承台（21）为圆环结构，若干滚轮结构按照圆周均匀分布在支承台（21）上，所述支承台（21）外周向设有若干升降卡槽（24），用于连接升降机构（3）；所述滚轮结构包括滚轮（22）、两个滚轮支撑架（23），两个滚轮支撑架（23）之间转动连接滚轮（22），若干滚轮（22）旋转中心高度一致。

3.根据权利要求2所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述滚轮结构为八个，滚轮支撑架（23）通过螺栓固定于支承台（21），所述滚轮（22）为圆锥状结构，滚轮（22）远离支承台（21）圆心一端的截面圆半径向靠近支承台（21）圆心一端的截面圆半径逐渐收缩，滚轮（22）的侧表面为圆弧状；所述升降卡槽（24）为八个，八个升降卡槽（24）按照支承台（21）圆周均匀分布。

4.根据权利要求1所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述升降机构（3）包括圆形的下沉式支撑结构（31），所述下沉式支撑结构（31）从外圈往内依次设有圆形支承体（34）、滑轨支承架（37），下沉式支撑结构（31）顶部设有圆环定位板（35），圆环定位板（35）上安装有翻转机构（4），所述滑轨支承架（37）一侧设有若干液压滑轨（36），液压滑轨（36）匹配有液压滑块（32），液压滑块（32）与自水平旋转机构（2）连接，使自水平旋转机构（2）在下沉式支撑结构（31）内上升或下沉。

5.根据权利要求4所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述下沉式支撑结构（31）中心设有支撑柱，用于支撑自水平旋转机构（2），支撑柱均匀分为八个承载柱（33），八个承载柱（33）能向下沉式支撑结构（31）半径方向滑动，形成收拢或扩散状态，自水平旋转机构（2）的中心设有容纳支撑柱的空间，所述滑轨支承架（37）设有八个开口，八个开口均匀分布，所述圆形支承体（34）与滑轨支承架（37）之间形成空腔，空腔能容纳承载柱（33）；所述液压滑轨为八个，八个液压滑轨均匀分布在滑轨支承架（37）一侧。

6.根据权利要求1所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述翻转机构（4）为两个，两个翻转机构（4）沿检测平台对称设置，所述翻转机构（4）包括液压升降台（41）、翻转轴支撑台（42）、伸缩机构（44）、夹取机构，所述液压升降台（41）固定于升降机构（3）上，液压升降台（41）上设置有翻转轴支撑台（42），翻转轴支撑台（42）一侧旋转连接伸缩机构（44），伸缩机构（44）一侧设置有夹取机构。

7.根据权利要求6所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述夹取机构包括上夹具（47）、下夹具（46），所述伸缩机构（44）竖直方向设有滑轨（45），上夹具（47）、下夹具（46）均通过滑轨（45）滑动设置在伸缩机构（44）一侧，能调整上夹具（47）、下夹具（46）之间的距离，所述上夹具（47）、下夹具（46）相对一侧对称设有圆柱形环固定机构，圆柱形环固定机构拟合圆弧表面并适应不同直径的环锻件（1）。

8.根据权利要求7所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，所述圆柱形环固定机构包括三排圆柱形固定件（48），每排圆柱形固定件（48）沿夹取机构宽度方向滑动设置，通过移动圆柱形固定件（48）适应不同直径的环锻件（1）；所述伸缩机构（44）另一侧通过旋转轴（43）与翻转轴支撑台（42）旋转连接。

9.根据权利要求1所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，还包括偏振视觉检测模块（5），所述偏振视觉检测模块（5）包括第一固定平台（51）、第一挂架（55）、偏振相机（56），所述第一固定平台（51）向上依次安装有第一红外高度测量装置（52）、第一伸缩支架（53），第一伸缩支架（53）上转动连接第一旋转支架（54），所述第一固定平台（51）设置于升降机构（3）上，所述第一挂架（55）滑动连接第一旋转支架（54），所述偏振相机（56）与第一挂架（55）转动连接。

10.根据权利要求9所述的大型环锻件自水平翻转内外缺陷检测平台，其特征在于，还包括超声波内部探伤检测模块（6），所述超声波内部探伤检测模块（6）包括第二固定平台（61）、第二挂架（65）、两个超声波检测装置（66）、固定板（67），第二固定平台（61）向上依次安装有第二红外高度测量装置（62），第二伸缩支架（63），第二伸缩支架（63）上转动连接第二旋转支架（64），所述第二固定平台（61）设置于升降机构（3）上，所述第二挂架（65）滑动连接第二旋转支架（65），所述两个超声波检测装置（66）对称安装在固定板（67）上，固定板（67）与第二挂架（65）转动连接；所述超声波内部探伤检测模块（6）与偏振视觉检测模块（5）对称分布在检测平台两边，所述第一红外高度测量装置（52）与第二红外高度测量装置（62）高度相同。

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