用于自动检测机器部件的设备和方法技术

检测设备

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动检测机器部件的设备和方法
[0001]具体实施方式


[0002]本文所公开的主题涉及用于自动检测部件
(
尤其是在机器操作周期之后，即所谓的“所用零件”)
的设备和方法
。

技术介绍

[0003]在机器已经操作一段时间之后，可能需要检查机器的部件，例如用于石油和天然气行业的机器
(
尤其是涡轮
)
，以便避免机器故障和停机时间，通常周期性地重复此类检查
。
这尤其适用于可能由于例如高温
、
高压
、
高机械应力
、
腐蚀
、
溶蚀而经受磨损和
/
或破损的部件
。
[0004]为了执行某些类型的检查，可能需要完全或部分拆卸机器，以便可以拆卸部件并进行检测
。
[0005]此类操作的结果可能是：部件处于良好状态
(
即“可用”)
并且可按原样再次安装在机器中；部件不“可用”并且在再次安装到机器中之前需要修复
(
以某种方式
)
；部件既不“可用”也不“可修复”；并且必须在机器中安装新的部件
。
[0006]已知用于执行特定检测阶段的系统
。
例如，专利文献
US 2017/0176342 A1
公开了一种用于检测涡轮叶片的系统；计算机可将来自扫描仪的输入与预先确定的理想叶片表面之间的差值与预先确定的阈值进行比较；该计算机可创建描述在对叶片表面进行推荐修复之后可能发生的效率或性能的预测变化的报告
(
对应于实际效率或性能与理想效率或性能之间的差异
)。
另外，例如从
US 2007/217672 A1
和
US 2014/207419 A1
已知软件系统，该软件系统用于通过构建该部件的带注释的
3D
模型并且在计算机屏幕上将其呈现给人类检测员来帮助该检测员目视检测机器部件；通常，对部件状态的逐点评估是手动的，并且基于该检测员的训练和经验
。
[0007]然而，即使某些特定的检测阶段可以是自动的，整个检测和评估程序基本上仍然是手动的
。

技术实现思路

[0008]因此，期望改进检测程序，尤其是提供自动执行的机器部件的检测程序
。
应当理解，在本文中，术语“部件”应当广义地解释为包括机器的任何零件，该零件在机器操作之后可能经受检测；本文所述的解决方案最有利地用于机械物体
。
[0009]根据第一方面，本文所公开的主题涉及一种检测设备，该检测设备可以通过多个检测阶段自动确定所用机器部件的状态；该设备包括：计算机单元
、3D
扫描仪
、
用于对该部件执行多个检测阶段的多个检测传感器；该计算机单元与该扫描仪和该传感器相互作用，以便生成该部件的带注释的
3D
模型
。
该计算机单元被构造成对该机器部件执行模拟，以便确定该机器部件的一个或多个区域的状态
。
此外，该计算机单元可设置有检查引擎，该检查
引擎用于将一个或多个标准应用于该模拟的结果并且自动确定该部件是否可用和
/
或可修复
。
基于此类确定，该计算机单元可为该检测设备的用户发出状态报告；例如，该状态报告可通过该计算机单元的用户界面输出和
/
或存储在该计算机单元的存储器中以供将来使用
。
[0010]根据第二方面，本文所公开的主题涉及一种用于检测所用机器部件的方法；该方法包括初始阶段和之后的一个或多个不同的检测阶段；在该初始阶段，扫描该部件并创建该部件的
3D
模型；该检测阶段允许创建该部件的带注释的
3D
模型
。
此外，该方法可包括最终阶段，在该最终阶段，执行模拟，以便确定该机器部件的一个或多个区域的状态；然后，将一个或多个标准应用于该模拟的结果，以便确定该部件是否可用和
/
或可修复
。
附图说明
[0011]当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，将容易地获得对本专利技术所公开的实施方案及其许多伴随的优点的更全面的理解，这同样变得更好理解，其中：
[0012]图1示出了检测设备的非常一般的示意图；
[0013]图2示出了检测设备的第一实施方案的示意图；
[0014]图3示出了检测设备的第二实施方案的示意图；并且
[0015]图4示出了检测方法的实施方案的流程图
。
具体实施方式
[0016]一种创新的检测设备可以通过逐个执行的多个检测阶段自动确定所用机器部件的状态，例如该部件是否磨损或破损
。
该设备包括扫描仪和由计算机控制的多个传感器，以便利用关于该部件的各个部分的状态的关联信息
(
从该传感器获得
)
来自动创建该部件的计算机化表示
(
从该扫描仪获得
)
；通过这种方式，可生成该部件的“带注释的
3D
模型”。
此类“带注释的
3D
模型”易于由计算机自动处理
。
该部件的此类“带注释的
3D
模型”可用于例如通过对该部件执行模拟
(
例如，机械或热模拟
)
，然后自动地将一个或多个标准“应用”于该模拟的结果来确定该部件是否可用和
/
或可修复；通过这种方式，即使在机器操作条件下但在该部件从机器上拆卸下来时，也可对该部件的例如机械或热状态
(
按原样
)
进行全面评估
。
[0017]现在将参考本公开的实施方案，该实施方案在附图中示出
。
通过解释本公开而非限制本公开来提供实施方案
。
事实上，对于本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对本公开进行各种修改和变型
。
[0018]该创新的检测设备可用于确定在机器操作期间已经在机器中使用了一段时间的机器部件
(
也可称为“机器零件”)(
即所谓的“所用零件”)
的状态
。
此类状态可指例如该部件的任何变形
(
例如，总体形状的变化和
/
或总体尺寸的变化
)
和
/
或表面几何形状的任何变化
(
例如，由于溶蚀或腐蚀等引起的材料的局部损失，或由孔的全部或部分阻塞等引起的材料的局部沉积
)
和
/
或表面层或次表面层的任何变化
(
例如，保护层厚度或表面或深裂缝的减小
)
和
/
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于基于多个检测阶段在机器操作周期之后自动确定机器部件
(900)
的状态的检测设备
(100)
，所述机器部件
(900)
已经在机器中使用，所述设备
(100)
包括：
‑
计算机单元
(120)
；
‑
扫描仪
(130)
，所述扫描仪被构造成扫描从所述机器上拆卸下来的所述机器部件
(900)
，其中所述计算机单元
(120)
与所述扫描仪
(130)
耦接并且被布置成基于对所述机器部件
(900)
的所述扫描来创建所述机器部件
(900)
的
3D
模型；
‑
多个检测传感器
(141,142,143)
，所述多个检测传感器被构造成对所述机器部件
(900)
执行对应的多个检测阶段，其中所述计算机单元
(120)
被构造成与所述检测传感器
(141,142,143)
中的每个检测传感器耦接并且被布置成从所述检测阶段中的每个检测阶段生成检测信息并对应地将所述检测信息与所述机器部件
(900)
的所述
3D
模型相关联，以便创建所述机器部件
(900)
的带注释的
3D
模型；其中所述计算机单元
(120)
被构造成接收和
/
或检索所述机器部件
(900)
的设计模型；其中所述计算机单元
(120)
被构造成对所述机器部件
(900)
执行模拟，以便确定所述机器部件
(900)
的一个或多个区域的状态，其中考虑所述机器部件
(900)
的所创建的
3D
模型
、
从至少一个检测阶段生成的检测数据和所述机器部件
(900)
的所接收和
/
或检索的设计模型；其中所述计算机单元
(120)
包括检查引擎，所述检查引擎包括一个或多个可用标准
(122)
，所述检查引擎被布置成：
‑
将所述一个或多个可用标准应用于所执行的模拟的结果；
‑
基于所述可用标准应用来确定所述机器部件
(900)
是否可用；以及
‑
基于所述可用确定为用户
(90)
生成所述机器部件
(900)
的状态报告
。2.
根据权利要求1所述的检测设备
(900)
，其中，所述检查引擎包括一个或多个可修复标准
(124)
并且还被布置成：
‑
将所述一个或多个可修复标准应用于所执行的模拟的结果；
‑
基于所述可修复标准应用来确定所述机器部件
(900)
是否可修复；其中所述机器部件
(900)
的所述状态报告也基于所述可修复确定
。3.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述计算机单元
(120)
被构造成对所述机器部件
(900)
执行机械或热或化学模拟，以便确定所述机器部件
(900)
的一个或多个区域的机械或热或化学状态
。4.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述标准
(122,124)
中的至少一者是预先确定的并且与所述机器部件
(900)
或所述机器部件
(900)
的类别相关联
。5.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述标准
(122,124)
中的至少一者基于所述机器部件
(900)
的设计模型
。6.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述标准
(122,124)
中的至少一者基于所述机器操作周期的持续时间和
/
或条件
。7.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述标准
(122,124)
中的至少一者是多标准，其中多标准基于至少两个检测阶段
。8.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述计算机单元
(120)
被布置成基于所述机器部件
(900)
或所述机器部件
(900)
的类别来确定检测阶段序列
。
9.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述计算机单元
(120)
被布置成基于从所述检测设备
(100)
的用户
(90)
接收的输入来识别所述机器部件
(900)
和
/
或所述机器部件
(900)
的类别
。10.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述模拟在机器操作条件下执行
。11.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述计算机单元
(120)
被布置成将所述机器部件
(900)
的所述
3D
模型与所述机器部件
(900)
的所述设计模型相关联
。12.
根据权利要求1所述的检测设备
(100)
，其中，所述多个检测传感器
(141,142,143)
中的一些或全部检测传感器是非接触型和
/
或接触型
。13.
根...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：