渦輪部件焊縫檢測設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及渦輪部件焊縫檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種渦輪部件焊縫檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪部件I又稱渦輪轉(zhuǎn)軸，是汽車渦輪增壓器的重要組成部分，由渦輪葉輪11和轉(zhuǎn)軸12焊接而成。渦輪部件通常工作于高溫高速狀態(tài)下，工作轉(zhuǎn)速從每分鐘幾萬轉(zhuǎn)到二十萬多萬轉(zhuǎn)，其制造通常采用電子束焊接工藝，由于渦輪葉輪和轉(zhuǎn)軸由不同合金材料環(huán)焊接，且焊接質(zhì)量受焊接設(shè)備和工藝控制等影響，其焊縫處的外觀缺陷較多，比如虛焊、凹坑和孔洞等，影響焊接質(zhì)量。目前，渦輪部件的焊縫外觀質(zhì)量檢測主要是依靠人的目視檢測或者CT檢測。人為目視檢測不僅容易漏檢零件，而且人為檢測精度較低，對于小的焊接凹坑和空洞難以識別，不能100%識別出表面有缺陷的零件。而CT檢測采購設(shè)備投入過高，且檢測時間過長無法用于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種渦輪部件焊縫檢測設(shè)備，與人工目視檢測相比，該檢測設(shè)備精度高、效率高，且不容易漏檢測，且其成本僅為CT設(shè)備的六分之一，特別適用于大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種渦輪部件焊縫檢測設(shè)備，包括定位工裝、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和至少一個3D激光掃描相機(jī)，待檢測渦輪部件可旋轉(zhuǎn)定位于所述定位工裝上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠以待檢測渦輪部件的軸線為軸，驅(qū)動其以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過電腦軟件將旋轉(zhuǎn)信號反饋給所述3D激光掃描相機(jī);所述3D激光掃描相機(jī)設(shè)于待檢測渦輪部件周圍，使該3D激光掃描相機(jī)的鏡頭正對待檢測渦輪部件的焊縫區(qū)域，且所述3D激光掃描相機(jī)能夠根據(jù)接收到的旋轉(zhuǎn)信號在動態(tài)過程中對待檢測渦輪部件的焊縫區(qū)域進(jìn)行激光掃描拍攝，采集焊縫區(qū)域整個圓周的照片。
[0006]進(jìn)一步的，所述定位工裝和所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)于一工作臺面上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)為電機(jī)，所述定位工裝包括導(dǎo)軌、左滑座、右滑座、左氣缸、右氣缸、左套管和右套管，所述導(dǎo)軌固設(shè)于所述工作臺面上，所述左滑座與所述右滑座滑動設(shè)于所述導(dǎo)軌上，所述左滑座上側(cè)形成有間隔排布的左一固定板和左二固定板，所述右滑座上側(cè)形成有間隔排布的右一固定板和右二固定板;所述左套管中部可旋轉(zhuǎn)穿設(shè)于所述左一固定板上，所述右套管中部可旋轉(zhuǎn)穿設(shè)于所述右一固定板上，所述左套管的軸線與所述右套管的軸線同心設(shè)置，所述左套管能夠套住待檢測渦輪部件的渦輪葉輪端，所述右套管能夠套住待檢測渦輪部件的轉(zhuǎn)軸端;所述電機(jī)與所述左二固定板固定連接，且所述電機(jī)的動力輸出軸穿過所述左二固定板與所述左套管固定連接;所述左氣缸的缸體及所述右氣缸的缸體均固設(shè)于所述工作臺面上，所述左氣缸的動力輸出軸與所述左滑座固定連接，所述右氣缸的動力輸出軸與所述右二固定板固定連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述定位工裝和所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)于一工作臺面上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)為氣源，所述定位工裝包括底座、左支撐塊和右支撐塊，所述左支撐塊和所述右支撐塊間隔設(shè)定距離固設(shè)于所述底座上，所述左支撐塊頂部形成有用于給待檢測渦輪部件的渦輪葉輪讓位的左讓位弧槽，所述右支撐塊頂部形成有用于給待檢測渦輪部件的轉(zhuǎn)軸讓位的右讓位弧槽，所述左支撐塊外側(cè)固接一左支撐板，所述右支撐塊外側(cè)固接一右支撐板，所述左支撐板頂部形成有用于支撐待檢測渦輪部件的渦輪葉輪端的左缺口，所述右支撐板頂部形成有用于支撐待檢測渦輪部件的轉(zhuǎn)軸端的右缺口；所述左讓位弧槽的兩側(cè)壁中的至少一側(cè)壁上形成有通孔，所述氣源通過連接所述通孔的氣管向所述左讓位弧槽內(nèi)通入氣體。
[0008]進(jìn)一步的，待檢測渦輪部件的渦輪葉輪端設(shè)有二維碼，靠近所述左支撐塊的外側(cè)面設(shè)有用于讀取該二維碼的讀碼器，且所述讀碼器通過支撐座固設(shè)于所述底座上。
[0009]進(jìn)一步的，所述左支撐塊中部內(nèi)側(cè)固設(shè)有一光源支架，所述光源支架上固設(shè)一用于為所述3D激光掃描相機(jī)拍攝提供光源的光源，所述光源的出光面正對待檢測渦輪部件的焊縫區(qū)域;所述左支撐塊中部外側(cè)固設(shè)一傳感器支架，所述傳感器支架上固設(shè)一用于探測待檢測渦輪部件是否放置到位的光電傳感器。
[0010]進(jìn)一步的，還包括自動上下料機(jī)構(gòu)，所述工作臺面上設(shè)有上料工位、抓取工位和下料工位，所述自動上下料機(jī)構(gòu)包括用于盛放若干個待測渦輪部件的集料盤、用于定位放置在其上的集料盤并驅(qū)動集料盤旋轉(zhuǎn)的集料盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、用于頂升放置在集料盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的集料盤并支撐集料盤的上料頂升支撐機(jī)構(gòu)、用于在上料工位和抓取工位之間往復(fù)移動集料盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的集料盤推進(jìn)機(jī)構(gòu)、用于在抓取工位處將集料盤定位在集料盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的止動機(jī)構(gòu)、用于頂升放置在集料盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的集料盤并將集料盤從抓取工位輸送至下料工位的集料盤升降輸送機(jī)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，還包括上下料控制裝置，所述上下料控制裝置包括用于探測所述上料工位處有無集料盤的上料光電傳感器、用于探測所述下料工位處有無集料盤的下料光電傳感器、用于探測所述上料工位處的集料盤方向是否正確的兩個方向光電傳感器和控制系統(tǒng);所述上料光電傳感器、所述下料光電傳感器和兩個所述方向光電傳感器均與所述控制系統(tǒng)電連接，兩個所述方向光電傳感器通過探測集料盤上首尾兩個待檢測渦輪部件的結(jié)構(gòu)特征，給出集料盤方向是否正確的判斷。
[0012]進(jìn)一步的，所述集料盤包括盤框架和至少一組隔板架，所述盤框架包括間隔設(shè)置的兩個第一側(cè)板和連接于兩個所述第一側(cè)板之間的兩個第二側(cè)板，每組隔板架包括兩個主隔板，兩個所述主隔板間隔平行排布，每個主隔板的兩端固接于兩個所述第一側(cè)板之間，每個主隔板的上側(cè)形成有若干大缺口和若干小缺口，每個主隔板上大缺口與小缺口間隔排布，一個主隔板上的大缺口與另一個主隔板上的小缺口共同支撐一個待檢測渦輪部件，該大缺口支撐于靠近待檢測渦輪部件的渦輪葉輪的粗軸處，該小缺口支撐于靠近待檢測渦輪部件的轉(zhuǎn)軸的細(xì)軸處。
[0013]進(jìn)一步的，還包括運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)包括用于抓取待檢測渦輪部件指定位置的氣動夾爪、用于驅(qū)動所述氣動夾爪以Z軸為軸旋轉(zhuǎn)并定位的旋轉(zhuǎn)氣缸、用于驅(qū)動所述氣動夾爪沿Z軸方向移動并定位的Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動所述氣動夾爪沿Y軸方向移動并定位的Y軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、用于驅(qū)動所述氣動夾爪沿X軸方向移動并定位的X軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供一種渦輪部件焊縫檢測設(shè)備，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動待渦輪部件以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，再通過3D激光掃描相機(jī)對焊縫區(qū)域進(jìn)行激光掃描拍攝，采集焊縫整個圓周的照片進(jìn)行電腦軟件分析，采用3D成像技術(shù)將焊縫區(qū)域在2D平面上展示出來，并以不同的顏色表示掃描零件表面不同的高度信息，可以實(shí)現(xiàn)對焊縫外觀質(zhì)量的快速檢測，檢測出最小直徑為0.0lmm的焊接表面缺陷。與人工目視檢測相比，該檢測方法精度高，且不容易漏檢測，由于相機(jī)拍照及軟件處理能力快，單個零件能在15秒內(nèi)完成，因此效率高，可滿足工業(yè)大批量生產(chǎn)的需求，且其成本僅為CT設(shè)備的六分之
O
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型原理不意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施例立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為圖2中去除部分側(cè)板后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型一種優(yōu)選實(shí)施例側(cè)視圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型中定位及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型中定位及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型中定位及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一種優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本實(shí)用新型中定位及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一種優(yōu)選實(shí)施例的附視圖；
[0023]圖9為本實(shí)用新型中定位及驅(qū)動機(jī)構(gòu)的另一種優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0024]圖10為本實(shí)用新型中自動上下料機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)視圖；
[0025 ]圖11為圖1O中去除集料盤后的立體結(jié)構(gòu)視圖；
[0026]圖12為本實(shí)用新型中自動上下料機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0027]圖13為本實(shí)用新型中自動上下料機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖；
[0028]圖14為圖13中A處放大結(jié)構(gòu)視圖；
[0029]圖15為圖13中B處放大結(jié)構(gòu)視圖；
[0030]圖16為圖13中去除集料盤及旋轉(zhuǎn)盤后的立體結(jié)構(gòu)視圖；
[0031]圖17為本實(shí)用新型中集料盤的一種優(yōu)選實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖18為本實(shí)用新型中集料盤的一種優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖；
[0033]圖19為本實(shí)用新型中集料盤與渦輪部件配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖20為本實(shí)用新型中運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖21為本實(shí)用新型中運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)的一種優(yōu)選實(shí)施例的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖22為本實(shí)用新型中Z軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖23為本實(shí)用新型中運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)的另一種優(yōu)選實(shí)施例的一視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖24為本實(shí)用新型中運(yùn)動抓取機(jī)構(gòu)的另一種優(yōu)選實(shí)施例的另一視角結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明，其目的僅在于更好理解本實(shí)用新型的內(nèi)容而非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0040]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種渦輪部件焊縫檢測設(shè)備，包括定位工裝3、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)4和至少一個