涡轮部件焊缝检测设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种涡轮部件焊缝检测设备，通过旋转驱动机构驱动待涡轮部件以一定的速度作旋转运动，再通过3D激光扫描相机对焊缝区域进行激光扫描拍摄，采集焊缝整个圆周的照片进行电脑软件分析，采用3D成像技术将焊缝区域在2D平面上展示出来，并以不同的颜色表示扫描零件表面不同的高度信息，可以实现对焊缝外观质量的快速检测，检测出最小直径为0.01mm的焊接表面缺陷。与人工目视检测相比，该检测方法精度高，且不容易漏检测，由于相机拍照及软件处理能力快，单个零件能在15秒内完成，因此效率高，可满足工业大批量生产的需求，且其成本仅为CT设备的六分之一。

Turbine component weld detection equipment

The utility model discloses a turbine weld testing equipment, through the rotary drive mechanism drives the turbine to rotate at a certain speed, then the weld area of the laser scanning by laser scanning 3D camera shooting acquisition, weld the entire circumference of photos by computer software analysis, using 3D imaging technology will be displayed in the weld area the 2D plane, and that the height information of different scanning surface in different colors, can be used for rapid detection of weld appearance quality, detect the minimum diameter of 0.01mm welding surface defects. Compared with artificial visual detection, the detection precision is high, and not easy to leak detection, because the camera and software processing ability, the individual parts can be completed in 15 seconds, so the efficiency is high, can meet the industrial requirement of mass production, and the cost is only 1/6 CT devices.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及涡轮部件焊缝检测
，具体是涉及一种涡轮部件焊缝检测设备。
技术介绍
涡轮部件1又称涡轮转轴，是汽车涡轮增压器的重要组成部分，由涡轮叶轮11和转轴12焊接而成。涡轮部件通常工作于高温高速状态下，工作转速从每分钟几万转到二十万多万转，其制造通常采用电子束焊接工艺，由于涡轮叶轮和转轴由不同合金材料环焊接，且焊接质量受焊接设备和工艺控制等影响，其焊缝处的外观缺陷较多，比如虚焊、凹坑和孔洞等，影响焊接质量。目前，涡轮部件的焊缝外观质量检测主要是依靠人的目视检测或者CT检测。人为目视检测不仅容易漏检零件，而且人为检测精度较低，对于小的焊接凹坑和空洞难以识别，不能100％识别出表面有缺陷的零件。而CT检测采购设备投入过高，且检测时间过长无法用于大批量的工业化生产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种涡轮部件焊缝检测设备，与人工目视检测相比，该检测设备精度高、效率高，且不容易漏检测，且其成本仅为CT设备的六分之一，特别适用于大批量的工业化生产。本技术的技术方案是这样实现的：一种涡轮部件焊缝检测设备，包括定位工装、旋转驱动机构和至少一个3D激光扫描相机，待检测涡轮部件可旋转定位于所述定位工装上，所述旋转驱动机构能够以待检测涡轮部件的轴线为轴，驱动其以一定的速度作旋转运动；所述旋转驱动机构通过电脑软件将旋转信号反馈给所述3D激光扫描相机；所述3D激光扫描相机设于待检测涡轮部件周围，使该3D激光扫描相机的镜头正对待检测涡轮部件的焊缝区域，且所述3D激光扫描相机能够根据接收到的旋转信号在动态过程中对待检测涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄，采集焊缝区域整个圆周的照片。进一步的，所述定位工装和所述旋转驱动机构设于一工作台面上，所述旋转驱动机构为电机，所述定位工装包括导轨、左滑座、右滑座、左气缸、右气缸、左套管和右套管，所述导轨固设于所述工作台面上，所述左滑座与所述右滑座滑动设于所述导轨上，所述左滑座上侧形成有间隔排布的左一固定板和左二固定板，所述右滑座上侧形成有间隔排布的右一固定板和右二固定板；所述左套管中部可旋转穿设于所述左一固定板上，所述右套管中部可旋转穿设于所述右一固定板上，所述左套管的轴线与所述右套管的轴线同心设置，所述左套管能够套住待检测涡轮部件的涡轮叶轮端，所述右套管能够套住待检测涡轮部件的转轴端；所述电机与所述左二固定板固定连接，且所述电机的动力输出轴穿过所述左二固定板与所述左套管固定连接；所述左气缸的缸体及所述右气缸的缸体均固设于所述工作台面上，所述左气缸的动力输出轴与所述左滑座固定连接，所述右气缸的动力输出轴与所述右二固定板固定连接。进一步的，所述定位工装和所述旋转驱动机构设于一工作台面上，所述旋转驱动机构为气源，所述定位工装包括底座、左支撑块和右支撑块，所述左支撑块和所述右支撑块间隔设定距离固设于所述底座上，所述左支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件的涡轮叶轮让位的左让位弧槽，所述右支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件的转轴让位的右让位弧槽，所述左支撑块外侧固接一左支撑板，所述右支撑块外侧固接一右支撑板，所述左支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的涡轮叶轮端的左缺口，所述右支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的转轴端的右缺口；所述左让位弧槽的两侧壁中的至少一侧壁上形成有通孔，所述气源通过连接所述通孔的气管向所述左让位弧槽内通入气体。进一步的，待检测涡轮部件的涡轮叶轮端设有二维码，靠近所述左支撑块的外侧面设有用于读取该二维码的读码器，且所述读码器通过支撑座固设于所述底座上。进一步的，所述左支撑块中部内侧固设有一光源支架，所述光源支架上固设一用于为所述3D激光扫描相机拍摄提供光源的光源，所述光源的出光面正对待检测涡轮部件的焊缝区域；所述左支撑块中部外侧固设一传感器支架，所述传感器支架上固设一用于探测待检测涡轮部件是否放置到位的光电传感器。进一步的，还包括自动上下料机构，所述工作台面上设有上料工位、抓取工位和下料工位，所述自动上下料机构包括用于盛放若干个待测涡轮部件的集料盘、用于定位放置在其上的集料盘并驱动集料盘旋转的集料盘旋转机构、用于顶升放置在集料盘旋转机构上的集料盘并支撑集料盘的上料顶升支撑机构、用于在上料工位和抓取工位之间往复移动集料盘旋转机构的集料盘推进机构、用于在抓取工位处将集料盘定位在集料盘旋转机构上的止动机构、用于顶升放置在集料盘旋转机构上的集料盘并将集料盘从抓取工位输送至下料工位的集料盘升降输送机构。进一步的，还包括上下料控制装置，所述上下料控制装置包括用于探测所述上料工位处有无集料盘的上料光电传感器、用于探测所述下料工位处有无集料盘的下料光电传感器、用于探测所述上料工位处的集料盘方向是否正确的两个方向光电传感器和控制系统；所述上料光电传感器、所述下料光电传感器和两个所述方向光电传感器均与所述控制系统电连接，两个所述方向光电传感器通过探测集料盘上首尾两个待检测涡轮部件的结构特征，给出集料盘方向是否正确的判断。进一步的，所述集料盘包括盘框架和至少一组隔板架，所述盘框架包括间隔设置的两个第一侧板和连接于两个所述第一侧板之间的两个第二侧板，每组隔板架包括两个主隔板，两个所述主隔板间隔平行排布，每个主隔板的两端固接于两个所述第一侧板之间，每个主隔板的上侧形成有若干大缺口和若干小缺口，每个主隔板上大缺口与小缺口间隔排布，一个主隔板上的大缺口与另一个主隔板上的小缺口共同支撑一个待检测涡轮部件，该大缺口支撑于靠近待检测涡轮部件的涡轮叶轮的粗轴处，该小缺口支撑于靠近待检测涡轮部件的转轴的细轴处。进一步的，还包括运动抓取机构，所述运动抓取机构包括用于抓取待检测涡轮部件指定位置的气动夹爪、用于驱动所述气动夹爪以Z轴为轴旋转并定位的旋转气缸、用于驱动所述气动夹爪沿Z轴方向移动并定位的Z轴驱动机构、用于驱动所述气动夹爪沿Y轴方向移动并定位的Y轴驱动机构、用于驱动所述气动夹爪沿X轴方向移动并定位的X轴驱动机构。本技术的有益效果是：本技术提供一种涡轮部件焊缝检测设备，通过旋转驱动机构驱动待涡轮部件以一定的速度作旋转运动，再通过3D激光扫描相机对焊缝区域进行激光扫描拍摄，采集焊缝整个圆周的照片进行电脑软件分析，采用3D成像技术将焊缝区域在2D平面上展示出来，并以不同的颜色表示扫描零件表面不同的高度信息，可以实现对焊缝外观质量的快速检测，检测出最小直径为0.01mm的焊接表面缺陷。与人工目视检测相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮部件焊缝检测设备，其特征在于：包括定位工装(3)、旋转驱动机构(4)和至少一个3D激光扫描相机(5)，待检测涡轮部件(1)可旋转定位于所述定位工装上，所述旋转驱动机构能够以待检测涡轮部件的轴线为轴，驱动其以一定的速度作旋转运动；所述旋转驱动机构通过电脑软件将旋转信号反馈给所述3D激光扫描相机；所述3D激光扫描相机设于待检测涡轮部件周围，使该3D激光扫描相机的镜头正对待检测涡轮部件的焊缝区域，且所述3D激光扫描相机能够根据接收到的旋转信号在动态过程中对待检测涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄，采集焊缝区域整个圆周的照片。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮部件焊缝检测设备，其特征在于：包括定位工装(3)、旋转驱动机构(4)和至少一个3D激光扫描相机(5)，待检测涡轮部件(1)可旋转定位于所述定位工装上，所述旋转驱动机构能够以待检测涡轮部件的轴线为轴，驱动其以一定的速度作旋转运动；所述旋转驱动机构通过电脑软件将旋转信号反馈给所述3D激光扫描相机；所述3D激光扫描相机设于待检测涡轮部件周围，使该3D激光扫描相机的镜头正对待检测涡轮部件的焊缝区域，且所述3D激光扫描相机能够根据接收到的旋转信号在动态过程中对待检测涡轮部件的焊缝区域进行激光扫描拍摄，采集焊缝区域整个圆周的照片。
2.根据权利要求1所述的涡轮部件焊缝检测设备，其特征在于：所述定位工装和所述旋转驱动机构设于一工作台面(2)上，所述旋转驱动机构为电机，所述定位工装包括导轨(31)、左滑座(32)、右滑座(33)、左气缸(34)、右气缸(35)、左套管(36)和右套管(37)，所述导轨固设于所述工作台面上，所述左滑座与所述右滑座滑动设于所述导轨上，所述左滑座上侧形成有间隔排布的左一固定板(321)和左二固定板(322)，所述右滑座上侧形成有间隔排布的右一固定板(331)和右二固定板(332)；所述左套管中部可旋转穿设于所述左一固定板上，所述右套管中部可旋转穿设于所述右一固定板上，所述左套管的轴线与所述右套管的轴线同心设置，所述左套管能够套住待检测涡轮部件的涡轮叶轮端，所述右套管能够套住待检测涡轮部件的转轴端；所述电机与所述左二固定板固定连接，且所述电机的动力输出轴穿过所述左二固定板与所述左套管固定连接；所述左气缸的缸体及所述右气缸的缸体均固设于所述工作台面上，所述左气缸的动力输出轴与所述左滑座固定连接，所述右气缸的动力输出轴与所述右二固定板固定连接。
3.根据权利要求1所述的涡轮部件焊缝检测设备，其特征在于：所述定位工装和所述旋转驱动机构设于一工作台面(2)上，所述旋转驱动机构为气源，所述定位工装包括底座(301)、左支撑块(302)和右支撑块(303)，所述左支撑块和所述右支撑块间隔设定距离固设于所述底座上，所述左支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件(1)的涡轮叶轮(11)让位的左让位弧槽(3021)，所述右支撑块顶部形成有用于给待检测涡轮部件的转轴(12)让位的右让位弧槽(3031)，所述左支撑块外侧固接一左支撑板(304)，所述右支撑块外侧固接一右支撑板(305)，所述左支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的涡轮叶轮端(13)的左缺口，所述右支撑板顶部形成有用于支撑待检测涡轮部件的转轴端(14)的右缺口(3051)；所述左让位弧槽的两侧壁中的至少一侧壁上形成有通孔(3022)，所述气源通过连接所述通孔的气管向所述左让位弧槽内通入气体。
4.根据权利要求3所述的涡轮部件焊缝检测设备，其特征在于：待检测涡轮部件的涡轮叶轮端设有二维码，靠近所述左支撑块的外侧面设有用于读取该二维码的读码器(304)，且所述读码器通过支撑座固设于所述底座上。
5.根据权利要求3所述的涡轮部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，张亚南，高华山，
申请(专利权)人：博格华纳汽车零部件江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32