机器人锤击设备制造技术

本发明专利技术涉及一种机器人捶击设备。公开了一种用于在涡轮机中进行机器人式的紧固件锤击的解决方案。在一个实施例中，一种设备包括：具有锤击头(26)的锤击机(24)；机器人设备(28)，包括：联接到锤击机(24)上的机器人臂(30)；以及联接到机器人臂(30)上的基座部件(36)，该基座部件(36)独立于机器元件安装；用于定位机器元件上的紧固件(16)的视觉系统(38)；以及联接到视觉系统(38)、锤击机(24)和机器人设备(28)上的控制系统(40)，该控制系统(40)配置成以便基于视觉系统数据(138)和关于紧固件(16)和机器元件的空间信息(140)来控制机器人设备(28)和锤击机(24)的运动。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及机器人锤击设备。具体而言，本文公开的主题涉及用于锤击涡轮机中的紧固件的机器人锤击设备。
技术介绍
在涡轮(例如蒸汽轮机)的构造中，出于各种各样的原因而采用盖板，并且一般通过锤击形成于轮叶或盖板上的紧固件来将盖板固定到涡轮轮叶的尖部上。为了使轮叶尖部和盖板彼此固定，在盖板的进入侧上的实心紧固件被锤击到轮叶尖部开口中。通常，使用往复式铆合工具来将紧固件锤击到轮叶斜面中。这个铆合工具可由操作者手持，或可安装在涡轮的一部分上。
技术实现思路
公开了一种用于在涡轮机中进行机器人式的紧固件锤击的解决方案。在一个实施例中，一种设备包括具有锤击头的锤击机；机器人设备，其包括联接到锤击机上的机器人臂；和联接到机器人臂上的基座部件，基座部件独立于机器元件而安装；用于定位机器元件上的紧固件的视觉系统；以及联接到视觉系统、锤击机和机器人设备上的控制系统，该控制系统配置成以便基于视觉系统数据以及关于紧固件和机器元件的空间信息来控制机器人设备和锤击机的运动。本专利技术的第一方面提供了一种用于锤击机器元件上的紧固件的设备，该设备包括具有锤击头的锤击机；机器人设备，其包括联接到锤击机上的机器人臂；和联接到机器人臂上的基座部件，基座部件独立于机器元件而安装；用于定位机器元件上的紧固件的视觉系统；以及联接到视觉系统、锤击机和机器人设备上的控制系统，该控制系统配置成以便基于视觉系统数据以及关于紧固件和机器元件的空间信息来控制机器人设备和锤击机的运动。本专利技术的第二方面提供了一种加工站，其包括表面；接触该表面的涡轮转子的一部分，涡轮转子的该部分包括机器元件，该机器元件在其上具有至少一个紧固件；以及用于锤击该至少一个紧固件的设备，该设备包括具有锤击头的锤击机；机器人设备，其包括联接到锤击机上的机器人臂；和联接到机器人臂上的基座部件，该基座部件独立于涡轮转子的该部分而接触表面；用于定位机器元件上的至少一个紧固件的视觉系统；以及联接到视觉系统、锤击机和机器人设备上的控制系统，该控制系统配置成以便基于视觉系统数据以及关于该至少一个紧固件和机器元件的空间信息来控制机器人设备和锤击机的运动。本专利技术的第三方面提供了一种加工站，其包括支承表面；接触该支承表面的台座；接触台座的涡轮转子的一部分，涡轮转子的该部分包括在其上具有至少一个紧固件的机器元件；以及用于锤击该至少一个紧固件的设备，该设备包括具有锤击头的锤击机；机器人设备，其包括联接到气动锤击机上的机器人臂；和联接到机器人臂上的基座部件，该基座部件独立于台座而接触支承表面；用于定位机器元件上的该至少一个紧固件的视觉系统；以及联接到视觉系统、锤击机和机器人设备上的控制系统，该控制系统配置成以便基于视觉系统数据以及关于该至少一个紧固件和机器元件的空间信息来控制机器人设备和锤击机的运动。附图说明 根据结合附图得到的本专利技术的各方面的以下详细描述，将更容易理解本专利技术的这些和其它特征，附图描绘了本专利技术的各实施例，其中图1-3显示了在紧固件锤击过程期间的涡轮的一部分的局部视图。 图4显示了根据本专利技术的一个实施例的、用于锤击紧固件的设备的侧面示意图。 图5显示了根据本专利技术的一个实施例的、用于锤击紧固件的设备的示意性环境。 图6显示了根据本专利技术的一个实施例的加工站的侧面示意图。 图7显示了根据本专利技术的一个实施例的加工站的平面图。 注意，本专利技术的附图不是按比例绘制的。附图仅意在描绘本专利技术的典型的方面，因此附图不应当看作限制本专利技术的范围。在附图中，相似的标号在各图之间表示相似的元件。部件列表10多个轮叶14盖板16紧固件18开口22设备24锤击机26锤击头28机器人设备30机器人臂32多个片段34关节36基座部件38视觉系统40机器人控制系统42吸震部件43获取器50加工站52支承表面53确定器54台座56涡轮转子的一部63促动器73用户接口模块120电动定子包装机(Dynamoelectric Stator Wrapper)122处理构件124存储构件126内部存取区128通讯路径132模块136用户138视觉系统数据140空间信息具体实施例方式如上面所表明的那样，本专利技术的各方面提供了使用机器人设备来锤击紧固件。机器人设备可构造成以便锤击机器元件(例如涡轮机的一部分)上的紧固件，同时独立于机器元件而安装。在一个实施例中，机器人设备可构造成以便锤击机器元件上的紧固件，同时仅接触被锤击的紧固件。如本文所用，用语“紧固件”可包括能够通过本文描述的锤击来将两个部件(例如机器元件)连结在一起的任何装置。例如，紧固件可包括榫、铆钉、膨胀螺钉等。转到附图，图1-3示出了在涡轮机的一部分上执行的锤击过程的部分。图1显示了形成涡轮(例如蒸汽轮机)12的旋转构件的一部分的多个轮叶10。显示了盖板14被固定到轮叶10的外尖部上，其中，盖板14绕着轮叶10沿周向方向延伸。图2-3显示了轮叶 10的尖部，其具有从其上沿径向向外凸出的一个或多个紧固件16。各个盖板14可包括用于横跨多个轮叶10 (例如四个或五个轮叶)的弧形的、沿周向延伸的片段。各个盖板14可包括用于接收紧固件16的多个开口 18。紧固件16可接收在开口 18中，并且被锤击，以形成基本齐平的盖设计，如图3所示。通常使用往复式铆合工具来将涡轮机(例如蒸汽轮机)中的紧固件锤击到涡轮轮叶斜面中。在一些情况下，该铆合工具可由操作者手持，而在其它情况下，其可安装在涡轮的一部分上。手持方法可能具有较大的缺点。例如，在来自铆合工具的振动传递到操作者的手臂、上躯干等时，手持式铆合工具的操作者可能会经受身体伤害。另外，当锤击多个紧固件时，人类操作者可变得疲乏。这个操作者的疲乏增加了处理时间，并且对在多个紧固件上锤击的一致性有不利影响。涡轮安装式方法也可具有较大的缺点。例如，当锤击涡轮的一个或多个部分上的多个紧固件时，移动涡轮安装式铆合工具可能是麻烦且费时的。另外，涡轮安装式铆合工具可能需要操作者协助的铆合头的对准，以确保精确且完整地锤击紧固件。转到图4，显示了根据本专利技术的一个实施例的、用于锤击紧固件的设备22。设备22 可包括具有锤击头26的锤击机24。锤击机M可包括能够将紧固件锤击到部件(例如机器元件)中的任何传统锤击机。在一个实施例中，锤击机M可为能够以约30磅每平方英寸 (psi)至约SOpsi的压力用锤击头沈冲击紧固件(例如榫)的气动锤击锤。锤击机对可包括驱动部件(未显示)，以及冲击部件(例如锤击头26)。锤击头沈可由可构造成以便在其使用寿命里锤击多个紧固件(例如金属榫)的金属(例如，钢)形成。还在图4中显示了机器人设备观的一个实施例，其可包括联接到锤击机M上的机器人臂30。机器人设备观和锤击机M可以以任何传统的方式联接，例如，通过关节、焊缝、夹具等。在这个实施例中，机器人臂30可包括多个片段32和关节34，从而允许机器人臂30协助锤击在机器元件(未显示)上的不同位置处的紧固件。还显示了机器人设备观包括联接到机器人臂30上的基座部件36。基座部件36可以以任何传统的方式联接到机器人臂30上，例如，通过关节、焊缝、槽口、夹具等。基座部件36和机器人臂30可各自由不同的材料形成，或可由基本相似的材料形成。在一个实施例中，基座部件36包括诸如结构钢的金属。机器人臂30可包括诸如结本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于锤击机器元件上的紧固件（１６）的设备（２２），所述设备（２２）包括：具有锤击头（２６）的锤击机（２４）；机器人设备（２８），包括：联接到所述锤击机（２４）上的机器人臂（３０）；和联接到所述机器人臂（３０）上的基座部件（３６），所述基座部件（３６）独立于所述机器元件而安装；用于定位所述机器元件上的所述紧固件（１６）的视觉系统（３８）；以及联接到所述视觉系统（３８）、所述锤击机（２４）和所述机器人设备（２８）上的控制系统（４０），所述控制系统（４０）配置成以便基于视觉系统数据（１３８）以及关于所述紧固件（１６）和所述机器元件的空间信息（１４０）来控制所述机器人设备（２８）和所述锤击机（２４）的运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·拉奇，B·D·阿尔宾，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US