一种飞机发动机叶片用清洁检测系统及清洁检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种飞机发动机叶片用清洁检测系统和方法，所述系统包括：用于控制清洁组件的工控模块；用于控制视觉传感器的录入模块；用于处理录入模块录入图像的处理模块；用于进行建立坐标系的建立模块；以及用于进行用于定位刷头的定位模块。本发明专利技术通过设计录入模块、处理模块及建立模块，通过处理模块将录入模块录入的叶片图像进行边缘化处理，进而再通过建立模块进行建立坐标系，进而规划刷头移动路径，进而可以安装小面积刷头进行完成对叶片的清洁工作，进而避免出现叶片局部清洁不完全的情况出现。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机发动机叶片用清洁检测系统及清洁检测方法
本专利技术涉及一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，具体是一种飞机发动机叶片用清洁检测系统及其清洁检测方法。
技术介绍
通常航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每依次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，正在使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力，而且利用航空发动机派生发展的燃气轮机还被广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。而飞机发动机叶片进行清洁时，传统的清洁方式基本通过安装大面积刷头进行完成对叶片的清洁，通过刷头覆盖叶片进行完成清洁，而由于叶片的不规则，通常容易出现叶片局部出现未完全清洁的情况出现，进而需要返工重新清洁的现象出现。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，以解决现有技术存在的上述问题。技术方案：一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，包括：用于控制清洁组件的工控模块；用于控制视觉传感器的录入模块；用于处理录入模块录入图像的处理模块；用于进行建立坐标系的建立模块；以及用于进行用于定位刷头的定位模块。在进一步实施例中，所述工控模块包括用于控制变位机构的变位模块，用于进行控制移位机构的移位模块，以及用于控制清洗夹具的清洗模块；所述清洁组件包括底板，与所述底板固定连接的变位机构，与所述变位机构固定连接的连接板，安装在所述连接板下方的刷头，安装在所述底板上方的移位机构，以及与所述移位机构固定连接的清洗夹具；所述连接板上还固定安装有视觉传感器；所述底板上还开有清洗槽；所述连接板下方还固定安装有X光探伤仪。在进一步实施例中，所述移位模块控制移位机构进行完成对清洗夹具的移位工作；所述移位机构包括两组固定安装在所述底板上的移位单元；每组移位单元包括固定安装在所述底板上的移位架，固定安装在所述移位架上的移位电机，插接所述移位架且与所述移位电机同轴转动的移位丝杆，套接所述移位丝杆且与所述移位架滑动连接的移位块；所述移位块侧部设有滑块；所述移位架内侧固定安装有与所述滑块适配的滑轨；设计移位机构主要为了进行带动叶片的移动，进而调整叶片移动至适配的位置，进而由变位机构进行带动刷头进行完成对叶片的清洁工作。在进一步实施例中，所述清洗模块包括用于控制夹具变向架的变向模块，用于控制夹具升降机构的升降模块，以及用于控制夹具吸盘的吸盘模块；所述清洗夹具包括分别固定安装在两组移位单元上的两组夹具单元；每组夹具单元包括固定安装在移位块上的夹具变向架，与所述夹具变向架固定连接的夹具升降机构，以及与所述夹具升降机构固定连接的夹具吸盘；所述夹具变向架包括固定安装在所述移位块上的夹具底架，与所述夹具底架铰接的夹具摆动气缸，插接于所述夹具摆动气缸的夹具伸缩杆，与所述夹具伸缩杆铰接且与所述夹具底架转动连接的夹具摆动架；当夹具摆动气缸工作时，夹具摆动架逐渐由与夹具底架垂直状态转为平行状态；所述夹具升降机构包括与夹具摆动架固定连接的夹具升降架，与所述夹具升降架固定连接的夹具升降气缸，插接于所述夹具升降气缸的夹具升降伸缩杆，插接与所述夹具升降架的夹具升降导杆，以及与所述夹具升降伸缩杆固定连接且套接于所述夹具升降导杆的夹具升降滑板；所述夹具吸盘包括与夹具升降滑板固定连接的吸盘架，插接于所述吸盘架的若干组吸盘伸缩杆，设置在吸盘伸缩杆端部的退让机构，与所述退让机构固定连接的摆动球，以及与所述摆动球固定连接的真空吸盘；所述退让机构包括与所述吸盘伸缩杆固定连接的退让固定块，与所述退让固定块固定连接的退让伸缩杆，套接于所述退让伸缩杆的退让气缸，与所述退让气缸固定连接的退让衔接块，套接于所述退让伸缩杆且设置在所述退让固定块和退让衔接块之间的退让弹簧；所述刷头为球形海绵刷头；所述海绵具有预定湿度；所述摆动球包括与退让衔接块固定连接的球架，以及镶嵌在所述球架内的变位球；所述变位球与所述真空吸盘固定连接；所述变位球至少五分之三部分镶嵌在所述球架内；设计夹具变向架主要为了进行带动叶片进行改变角度，进而使得变位机构可以对叶片不同角度的清洁工作。设计升降机构主要为了进行带动叶片进行改变位置，进而以供刷头更加便捷的清洁叶片。设计退让机构进行完成对叶片受压力的缓冲，进而避免叶片受刷头压力进行清洁时，出现刷头抵住叶片进行清洁，进而避免叶片出现划伤，进而影响叶片的使用。在进一步实施例中，所述变位模块用于进行控制变位机构进行完成带动刷头进行移动，进而完成对叶片的清洁工作；所述变位机构包括与所述底板固定连接的变位架，插接于所述变位架的变位第一丝杆及变位第一导杆，套接于所述变位第一丝杆和导杆的变位第一滑动架，插接于所述变位第一滑动架的变位第二丝杆及变位第二导杆，套接于所述变位第二丝杆及导杆的变位第二滑动架，插接于所述变位第二滑动架的变位第三丝杆及变位第三导杆，以及套接于所述变位第三丝杆及变位第三导杆的变位第三滑动架；所述变位第一丝杆的端部设有与所述变位架固定连接的变位第一电机；所述变位第二丝杆的端部设有与所述变位第一滑动架固定连接的变位第二电机；所述变位第三丝杆的端部设有与所述变位第二滑动架固定连接的变位第三电机；所述第二滑动架下方还固定安装有风干机构，所述风干机构包括固定安装在所述第二滑动架下方的风扇壳体，插接于所述风扇壳体的驱动轴，以及套接于所述驱动轴的扇叶；所述驱动轴外接驱动电机；在进一步实施例中，所述变位机构的端部还可以安装传送带，所述传送带上固定安装有用于机械臂，所述机械臂上固定安装有吸附盘，通过传送带进行传送需要清洁的叶片，再进行通过机械臂进行带动吸附盘进行吸附叶片，进而通过机械臂进行改变位置，进而将叶片移动至适配位置以供清洗夹具进行吸附，进而完成对叶片的自动化上料及下料工作；所述机械臂为三轴机械臂；所述传送带包括滚筒式传送带或履带式传送带。在进一步实施例中，所述录入模块主要用于进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理。在进一步实施例中，所述处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是，包括：/n用于控制清洁组件的工控模块；/n用于控制视觉传感器的录入模块；/n用于处理录入模块录入图像的处理模块；/n用于进行建立坐标系的建立模块；/n以及用于进行用于定位刷头的定位模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是，包括：
用于控制清洁组件的工控模块；
用于控制视觉传感器的录入模块；
用于处理录入模块录入图像的处理模块；
用于进行建立坐标系的建立模块；
以及用于进行用于定位刷头的定位模块。


2.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述工控模块包括用于控制变位机构的变位模块，用于进行控制移位机构的移位模块，以及用于控制清洗夹具的清洗模块；
所述清洁组件包括底板，与所述底板固定连接的变位机构，与所述变位机构固定连接的连接板，安装在所述连接板下方的刷头，安装在所述底板上方的移位机构，以及与所述移位机构固定连接的清洗夹具；所述连接板上还固定安装有视觉传感器；所述底板上还开有清洗槽；所述连接板下方还固定安装有X光探伤仪。


3.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述录入模块主要用于进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理。


4.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；
通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；
Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：






使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；
处理模块处理步骤如下：
1、获取原图像的数据区指针；
2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；
3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；
4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；
5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理。


5.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头的移动轨迹。


6.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述定位模块，用于确定刷头的起点及刷头的运动轨迹，通过在刷头内设计定位定位器，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构，进而带动刷头移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；
而刷头在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头运动轨迹，进而避免刷头偏移轨迹。


7.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述移位模块控制移位机构进行完成对清洗夹具的移位工作；
所述移位机构包括两组固定安装在所述底板上的移位单元；
每组移位单元包括固定安装在所述底板上的移位架，固定安装在所述移位架上的移位电机，插接所述移位架且与所述移位电机同轴转动的移位丝杆，套接所述移位丝杆且与所述移位架滑动连接的移位块；
所述移位块侧部设有滑块；所述移位架内侧固定安装有与所述滑块适配的滑轨。


8.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述清洗模块包括用于控制夹具变向架的变向模块，用于控制夹具升降机构的升降模块，以及用于控制夹具吸盘的吸盘模块；
所述清洗夹具包括分别固定安装在两组移位单元上的两组夹具单元；每组夹具单元包括固定安装在移位块上的夹具变向架，与所述夹具变向架固定连接的夹具升降机构，以及与所述夹具升降机构固定连接的夹具吸盘；
所述夹具变向架包括固定安装在所述移位块上的夹具底架，与所述夹具底架铰接的夹具摆动气缸，插接于所述夹具摆动气缸的夹具伸缩杆，与所述夹具伸缩杆铰接且与所述夹具底架转动连接的夹具摆动架；当夹具摆动气缸工作时，夹具摆动架逐渐由与夹具底架垂直状态转为平行状态；
所述夹具升降机构包括与夹具摆动架固定连接的夹具升降架，与所述夹具升降架固定连接的夹具升降气缸，插接于所述夹具升降气缸的夹具升降伸缩杆，插接与所述夹具升降架的夹具升降导杆，以及与所述夹具升降伸缩杆固定连接且套接于所述夹具升降导杆的夹具升降滑板；
所述夹具吸盘包括与夹具升降滑板固定连接的吸盘架，插接于所述吸盘架的若干组吸盘伸缩杆，设置在吸盘伸缩杆端部的退让机构，与所述退让机构固定连接的摆动球，以及与所述摆动球固定连接的真空吸盘；
所述退让机构包括与所述吸盘伸缩杆固定连接的退让固定块，与所述退让固定块固定连接的退让伸缩杆，套接于所述退让伸缩杆的退让气缸，与所述退让气缸固定连接的退让衔接块，套接于所述退让伸缩杆且设置在所述退让固定块和退让衔接块之间的退让弹簧；
所述刷头为球形海绵刷头；所述海绵具有预定湿度；
所述摆动球包括与退让衔接块固定连接的球架，以及镶嵌在所述球架内的变位球；
所述变位球与所述真空吸盘固定连接；
所述变位球至少五分之三部分镶嵌在所述球架内。


9.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测系统，其特征是：所述变位模块用于进行控制变位机构进行完成带动刷头进行移动，进而完成对叶片的清洁工作；

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，马思含，王平，黄孝川，
申请(专利权)人：南京迪沃航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32