CN219348678U - 涡轮转子检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡轮转子检测装置，转盘机构的两侧分别设有第一检测区域和第二检测区域；每个支撑板的一端与转盘机构固定，每个支撑板的另一端设有通孔；涡轮转子支撑组件的一端穿过支撑板上的通孔；分度机构与转盘机构连接；第一工业相机位于第一检测区域，且第一工业相机、第二工业相机的轴向与所述通孔轴向之间形成的夹角相同或不同；旋转夹持装置设置在第一检测区域；升降夹持机构位于第二检测区域；对升降夹持机构夹持的涡轮下部进行图像采集的第三工业相机。本实用新型通过机器视觉对涡轮进行检测，以确定涡轮是否存在缺陷。

Description

涡轮转子检测装置

技术领域

本实用新型涉及涡轮转子生产技术领域，具体涉及一种涡轮转子检测装置。

背景技术

据中国铸造协会统计数据显示，2020年，铝铸件总产量673万吨。铸件生产过程中产生的铸造缺陷，如非金属夹杂物、气孔、缩孔、多肉等都对性能影响巨大，对产品的使用性能带来潜在的危险。对于很多直接采用铸态的薄壁件来说，具体像铸造涡轮。

涡轮一般应用在汽车零部件上，运行时转速高(最高可达20万转/分)，其动平衡要求极高，所以要进行全检，工作量大。

目前国内铸造生产车间大多数是人工检测缺陷，检测依据工人的先验知识，客观性不强，检测效率低，不稳定、存在漏检、错检等现象。

随着市场对铸件质量要求越来越高和企业劳动力成本的提升，依赖于人工检测的传统质量监控体系已不适应现代生产发展的需求，特别是在铸件的大批量生产中。并且人工检测无法判断涡轮转子表面缺陷分布特点、规律及检测方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种涡轮转子检测装置，本实用新型通过机器视觉对涡轮进行检测，以确定涡轮是否存在缺陷。

涡轮转子检测装置，包括：

转盘机构，转盘机构的两侧分别设有第一检测区域和第二检测区域；

多个沿着转盘机构周向均布的支撑板，每个支撑板的一端与转盘机构固定，每个支撑板的另一端设有通孔；

涡轮转子支撑组件，涡轮转子支撑组件的一端穿过支撑板上的通孔；

驱动转盘机构旋转的分度机构，分度机构与转盘机构连接；

对涡轮转子的上部进行图像采集的第一工业相机、第二工业相机，第一工业相机位于第一检测区域，且第一工业相机、第二工业相机的轴向与所述通孔轴向之间形成的夹角相同或不同；

用于夹持涡轮转子支撑组件并驱动涡轮转子支撑组件旋转的旋转夹持装置，旋转夹持装置设置在第一检测区域；

夹持涡轮转子并驱动涡轮转子升降的升降夹持机构，升降夹持机构位于第二检测区域；

对升降夹持机构夹持的涡轮转子下部进行图像采集的第三工业相机；

分别与第一工业相机、第二工业相机、第三工业相机电连接的控制器。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型构建的涡轮表面缺陷在线高速、高效的自动化检测系统，大幅提升效率和稳定性，推动涡轮生产的升级。

2、极大减少了人工的参与，提高了检测的效率和产品表面的质量。

3、通过视觉检测获得涡轮表面表面缺陷分布特点、规律，通过图像处理和识别算法，研究基于小样本卷积神经网络在小型铝铸件表面缺陷上的应用。

附图说明

图1为涡轮转子检测装置的立体图；

图2为在图1的基础上隐藏了一部分零件后的示意图；

附图中的标记：

转盘机构1，支撑板2，涡轮转子支撑组件3，支撑轴3a，限位套3b，分度机构4，第一工业相机5，第二工业相机6，第三工业相机7，控制器8，第一马达9，第一手指气缸10，平移驱动器11，升降驱动器12，第二手指气缸13，第一皮带输送机构14，第二皮带输送机构15，固定套16，第一支撑杆17，涡轮转子A，工作台B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细地说明。

如图1和图2所示，本实用新型的涡轮转子检测装置，包括转盘机构1、支撑板2、涡轮转子支撑组件3、分度机构4、第一工业相机5、第二工业相机6、旋转夹持装置、第三工业相机7、控制器8、工作台B，下面对每部分以及各部分之间的关系进行详细说明：

转盘机构1的两侧分别设有第一检测区域和第二检测区域；转盘机构1位于工作台B的上方，转盘机构1包括转盘以及转轴，转盘与转轴固定，本实施例中，所述第一检测区域和第二检测区域分别为工作台B上的两个区域。

支撑板2为多个，本实施例中，支撑板2的数量优先采用6个，这些支撑板2沿着转盘机构1的周向均布，每个支撑板2的一端与转盘机构1固定，每个支撑板2的另一端设有通孔，每个支撑板2的另一端延伸到转盘机构1外部，使所述通孔位于转盘机构1外部。

涡轮转子支撑组件3的一端穿过支撑板2上的通孔；涡轮转子支撑组件3用于支撑被检测的涡轮转子A，本实施例中，涡轮转子支撑组件3包括支撑轴3a、限位套3b，支撑轴3a的一端与涡轮转子A匹配，支撑轴3a穿过限位套3b，限位套3b与支撑轴3a固定，限位套3b通过支撑板2支撑，支撑轴3a的另一端穿过通孔后位于支撑板2的下方，支撑轴3a的另一端与通孔间隙配合。

分度机构4驱动转盘机构1旋转，分度机构4与转盘机构1连接，本实施例中，分度机构4安装在工作台B上，分度机构的输出端与转盘机构1中的转轴连接。分度机构4由电机和齿轮机构组成，分度机构4驱使转盘机构1旋转的角度由支撑板2的数量决定，例如本实施例中支撑板2为6个，因此，分度机构4每工作一次，驱动转盘机构1沿周向旋转60度。

第一工业相机5、第二工业相机6对涡轮转子A的上部进行图像采集，第一工业相机5位于第一检测区域，且第一工业相机5、第二工业相机6的轴向与所述通孔轴向之间形成的夹角相同或不同。在工作台B上安装有多个支架，第一工业相机5安装在支架上，调整第一工业相机5、第二工业相机6的角度，使其与位于第一检测区域中的涡轮转子A形成相应的夹角。本实施例中，第一工业相机5的数量为两个。

旋转夹持装置用于夹持涡轮转子支撑组件3并驱动涡轮转子支撑组件3旋转，旋转夹持装置设置在第一检测区域。旋转夹持装置包括第一马达9、第一手指气缸10，第一马达9的输出端与第一手指气缸10的缸体连接。

第一马达9与工作台B固定，第一马达9优先采用电动马达，第一手指气缸10用于与支撑轴3a的另一端配合，例如，第一手指气缸10的手指收拢时对支撑轴3a的另一端形成夹持，第一马达9工作时带动第一手指气缸10旋转，第一手指气缸10带动支撑轴3a旋转，从而使位于支撑组件3上的涡轮转子A旋转，涡轮转子A在旋转过程中，通过第一工业相机5和第二工业相机6对涡轮转子A上部的图像进行采集。

升降夹持机构夹持涡轮转子A并驱动涡轮转子A升降，升降夹持机构位于第二检测区域。升降夹持机构包括升降驱动器12、第二手指气缸13，升降驱动器12优先采用气缸，升降驱动器12的输出端与第二手指气缸13连接。第二手指气缸13用于与涡轮转子A配合。例如，第二手指气缸13的手指收拢时对涡轮转子A形成夹持，升降驱动器12驱使第二手指气缸13上升，第二手指气缸13带动涡轮转子A上升，使涡轮转子A与涡轮转子支撑组件3分离。

第三工业相机7对升降夹持机构夹持的涡轮转子A下部进行图像采集，当涡轮转子A与涡轮转子支撑组件3分离后，第三工业相机7即可对涡轮转子A下部进行图像采集。

本实施例中，第一工业相机5、第二工业相机6、第三工业相机7优先采用CCD工业相机，CCD工业相机主要应用在运动物体的图像采集。

控制器8分别与第一工业相机5、第二工业相机6、第三工业相机7电连接。第一工业相机5、第二工业相机6、第三工业相机7将采集的图像分别传送给控制器8，在控制器8内预置有图像处理和识别算法的计算机程序，控制器8对图像进行分析，以判断被检测的涡轮转子A是否存在缺陷。

本实用新型还包括驱动升降夹持机构平移的平移驱动器11，所述升降夹持机构与平移驱动器11连接。平移驱动器11与升降驱动器12连接，平移驱动器11优先采用电动直线驱动器，例如电动直线模组。通过平移驱动器11驱动升降夹持机构平移到第三工业相机7的上方。

本实用新型还包括用于接收升降夹持机构释放的涡轮转子A的第一皮带输送机构14和第二皮带输送机构15。第一皮带输送机构14和第二皮带输送机构15均安装在工作台B上，本实施例中的工作台B呈L型。

第三工业相机7对涡轮转子A的下部进行图像采集后，控制器8对所有采集的图像进行分板，判断升降夹持机构夹持的涡轮转子A是否合格，如果不合格，则将涡轮转子A释放到第一皮带输送机构14上，如果为合格品，则将涡轮转子A释放到第二皮带输送机构15上。

本实用新型还包括固定套16、第一支撑杆17，所述固定套16设置在转盘机构1的中心部位，固定套16内设有轴承(图中未示出)，所述第一支撑杆17与轴承配合，所述第二工业相机6安装在第一支撑杆17上。当分度机构4驱动转盘机构1旋转时，转盘机构1带动固定套16旋转，由于固定套16内设置有轴承，因此轴承的外圈跟随固定套16旋转，而轴承的内圈则不转动，轴承的内圈与第一支撑杆17配合，从而起到支撑第一支撑杆17的作用。

采用本实用新型检测对涡轮转子的检测结果，其中不合格品的情况如下：

Claims (7)

1.涡轮转子检测装置，其特征在于，包括：

转盘机构(1)，转盘机构(1)的两侧分别设有第一检测区域和第二检测区域；

多个沿着转盘机构(1)周向均布的支撑板(2)，每个支撑板(2)的一端与转盘机构(1)固定，每个支撑板(2)的另一端设有通孔；

涡轮转子支撑组件(3)，涡轮转子支撑组件(3)的一端穿过支撑板(2)上的通孔；

驱动转盘机构(1)旋转的分度机构(4)，分度机构(4)与转盘机构(1)连接；

对涡轮转子(A)的上部进行图像采集的第一工业相机(5)、第二工业相机(6)，第一工业相机(5)位于第一检测区域，且第一工业相机(5)、第二工业相机(6)的轴向与所述通孔轴向之间形成的夹角相同或不同；

用于夹持涡轮转子支撑组件(3)并驱动涡轮转子支撑组件(3)旋转的旋转夹持装置，旋转夹持装置设置在第一检测区域；

夹持涡轮转子(A)并驱动涡轮转子(A)升降的升降夹持机构，升降夹持机构位于第二检测区域；

对升降夹持机构夹持的涡轮转子(A)下部进行图像采集的第三工业相机(7)；

分别与第一工业相机(5)、第二工业相机(6)、第三工业相机(7)电连接的控制器(8)。

2.根据权利要求1所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，涡轮转子支撑组件(3)包括：

一端与涡轮转子(A)匹配的支撑轴(3a)；

限位套(3b)，支撑轴(3a)穿过限位套(3b)，限位套(3b)通过支撑板(2)支撑。

3.根据权利要求1所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，旋转夹持装置包括：

第一马达(9)；

第一手指气缸(10)，第一马达(9)的输出端与第一手指气缸(10)的缸体连接。

4.根据权利要求1所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，还包括驱动升降夹持机构平移的平移驱动器(11)，所述升降夹持机构与平移驱动器(11)连接。

5.根据权利要求1或4所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，升降夹持机构包括：

升降驱动器(12)；

第二手指气缸(13)，升降驱动器(12)的输出端与第二手指气缸(13)连接。

6.根据权利要求4所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，还包括用于接收升降夹持机构释放的涡轮转子(A)的第一皮带输送机构(14)和第二皮带输送机构(15)。

7.根据权利要求1所述的涡轮转子检测装置，其特征在于，还包括固定套(16)、第一支撑杆(17)，所述固定套(16)设置在转盘机构(1)的中心部位，固定套(16)内设有轴承，所述第一支撑杆(17)与轴承配合，所述第二工业相机(6)安装在第一支撑杆(17)上。

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