增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪增壓器葉輪葉片的端面外觀損傷檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器實際上是一種空氣壓縮機，通過壓縮空氣來增加進氣量。它是利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。由于渦輪增壓器的葉輪的材料通常是鋁質(zhì)的，容易磕碰，產(chǎn)生彎曲變形或傷缺，因此，需要對葉輪的外觀進行檢測；目前，葉輪的外觀損傷檢測都依靠人的目視檢測，但是，現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器的葉輪葉片外形通常為復雜曲面的空間造型，且葉片較多，人為檢測不僅容易漏檢相關(guān)葉片。同時目視檢測的精度較低，無法100%精確的檢測出零件上的缺陷。該人為檢測方法無法用于大批量的生產(chǎn)現(xiàn)場。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備及檢測方法，通過機器設(shè)備替代人工目視檢測葉輪葉片的外觀損傷，具有精度較高且不容易漏檢測，檢索效率高可適用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的優(yōu)勢。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)編碼器和至少一個工業(yè)相機，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)定位待檢測葉輪，并能夠以待檢測葉輪的軸線為軸，驅(qū)動其以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運動；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸與待檢測葉輪同速轉(zhuǎn)動，且所述旋轉(zhuǎn)編碼器的信號輸出端與所述工業(yè)相機電連接，并向該工業(yè)相機發(fā)送脈沖信號；所述工業(yè)相機懸設(shè)于待檢測葉輪周圍，使該工業(yè)相機的鏡頭正對待檢測葉輪的葉片的端面，并根據(jù)接收到的所述脈沖信號對待檢測葉輪的葉片進行采集拍照。
[0006]進一步的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括葉輪夾具、旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)基座和旋轉(zhuǎn)動力源，所述旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)基座的中心，待檢測葉輪通過所述葉輪夾具固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上，并位于所述旋轉(zhuǎn)基座一側(cè)；所述旋轉(zhuǎn)編碼器固設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)基座另一側(cè)，且其轉(zhuǎn)軸與所述旋轉(zhuǎn)軸固定連接；所述旋轉(zhuǎn)動力源通過一傳動機構(gòu)帶動所述旋轉(zhuǎn)基座轉(zhuǎn)動。
[0007]進一步的，所述工業(yè)相機懸設(shè)于待檢測葉輪周圍的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有工作臺，對應每個工業(yè)相機，所述工作臺上固定有立柱，所述工業(yè)相機高度可調(diào)節(jié)且傾斜角度可調(diào)節(jié)的定位于所述立柱上。
[0008]進一步的，所述工業(yè)相機與一相機座固定連接，所述相機座與一第一鎖緊件轉(zhuǎn)動定位連接，所述第一鎖緊件鎖固到所述立柱上。
[0009]進一步的，對應每個工業(yè)相機，設(shè)有一光源，所光源與一光源座固定連接，所述光源座與一第二鎖緊件轉(zhuǎn)動定位連接，所述第二鎖緊件鎖固到所述立柱上。
[0010]一種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測方法，以待檢測葉輪的軸線為軸，通過一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動待檢測葉輪以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運動；待檢測葉輪周圍設(shè)有至少一工業(yè)相機，旋轉(zhuǎn)的待檢測葉輪通過一旋轉(zhuǎn)編碼器向所述工業(yè)相機發(fā)送脈沖信號，以驅(qū)動所述工業(yè)相機對葉輪的指定葉片的端面進行拍照；所述工業(yè)相機通過拍照采集整個葉輪的圓周圖片并進行分析對比，以判斷葉輪葉片的曲面端面外觀是否有損傷:其分析對比的步驟如下:
[0011]a.工業(yè)相機拍到整個葉輪的圓周圖片后，通過對曲線邊緣的高次數(shù)學方程擬合及相似度估計算法找出與工業(yè)相機內(nèi)預設(shè)的標準葉輪曲面不同的外輪廓端面；
[0012]b.采用曲線偏離度測量的方法對該外輪廓端面上的彎曲變形進行判斷；
[0013]c.采用斑點分析法對外輪廓表面的傷缺進行判斷。
[0014]進一步的，設(shè)有多個所述工業(yè)相機，多個所述工業(yè)相機對葉輪葉片不同曲率的弧段進行采集拍照。
[0015]進一步的，設(shè)有三個所述工業(yè)相機，且三個所述工業(yè)相機排布在待檢測葉輪的四周，且與葉輪各葉片間的某一夾角相一致。
[0016]進一步的，設(shè)有一個所述工業(yè)相機，該工業(yè)相機先對待檢測葉輪的葉片的端面一個弧段進行采集拍照，然后在調(diào)整待檢測葉輪的葉片的端面與工業(yè)相機的相對角度后，再對其他弧段進行采集拍照。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供一種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備及檢測方法，該檢測方案可以檢測出0.5MM內(nèi)的葉輪端面缺陷(葉輪彎曲變形或葉輪磕碰)。與人工目視檢測相比，該檢測方法精度較高且不容易漏檢測。因相機拍照及葉輪旋轉(zhuǎn)非常快，整個測試可以在5-10秒鐘內(nèi)完成。因此，該測試方法效率較高，適度快，適合應用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中工業(yè)相機設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中工業(yè)相機采集的葉輪圓周圖片示意圖；
[0021]圖4為圖3中C處放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]結(jié)合附圖，作以下說明:
[0023]I——旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)101——葉輪夾具
[0024]102——旋轉(zhuǎn)軸103——旋轉(zhuǎn)基座
[0025]104——旋轉(zhuǎn)動力源105——傳動機構(gòu)
[0026]2一一旋轉(zhuǎn)編碼器3—一工業(yè)相機
[0027]4——待檢測葉輪5——工作臺
[0028]6--立柱7--相機座
[0029]8——第一鎖緊件9——光源
[0030]10——光源座11——第二鎖緊件
【具體實施方式】
[0031]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護范圍。
[0032]如圖1所示，一種增壓器葉輪曲面端面外觀損傷檢測設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)1、旋轉(zhuǎn)編碼器2和至少一個工業(yè)相機3，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)定位待檢測葉輪4，并能夠以待檢測葉輪的軸線為軸，驅(qū)動其以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運動；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸與待檢測葉輪同速轉(zhuǎn)動，且所述旋轉(zhuǎn)編碼器的信號輸出端與所述工業(yè)相機電連接，并向該工業(yè)相機發(fā)送脈沖信號；所述工業(yè)相機懸設(shè)于待檢測葉輪周圍，使該工業(yè)相機的鏡頭正對待檢測葉輪的葉片的端面，并根據(jù)接收到的所述脈沖信號對待檢測葉輪的葉片進行采集拍照。這樣，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動待檢測葉輪以一定的速度作旋轉(zhuǎn)運動，并通過旋轉(zhuǎn)編碼器采集待檢測葉輪的角位移信號，產(chǎn)生輸出脈沖信號給工業(yè)相機，工業(yè)相機可對葉輪葉片的圓周圖片進行采集拍照并進行分析對比，從而判斷出葉輪葉片的曲面端面外觀是否有損傷。工業(yè)相機的分析對比方法為:首先，工業(yè)相機拍到整個葉輪的圓周圖片后，通過對曲線邊緣的高次數(shù)學方程擬合及相似度估計算法找出與工業(yè)相機內(nèi)預設(shè)的標準葉輪曲面不同的外輪廓端面；然后，采用曲線偏離度測量的方法對該外輪廓端面上的彎曲變形進行判斷；最后，采用斑點分析法對外輪廓表面的傷缺進行判斷。這樣，可以檢測出0.5MM內(nèi)的葉輪端面缺陷(葉片彎曲變形或葉片磕碰產(chǎn)生凹坑)，與人工目視檢測相比，該應用該檢測設(shè)備及其方法檢測葉輪精度較高且不容易漏檢測。由于相機拍照及葉輪旋轉(zhuǎn)非?？?，整個測試可以在5-10秒鐘內(nèi)完成。因此，該采用該檢測設(shè)備及其檢測方法效率較高，適度快，適合應用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。
[0033]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括葉輪夾具101、旋轉(zhuǎn)軸102、旋轉(zhuǎn)基座103和旋轉(zhuǎn)動力源104，所述旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)基座的中心，待檢測葉輪通過所述葉輪夾具固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上，并位于所述旋轉(zhuǎn)基座一側(cè)；所述旋轉(zhuǎn)編碼器固設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)基座另一側(cè)，且其轉(zhuǎn)軸與所述旋轉(zhuǎn)軸固定連接；所述旋轉(zhuǎn)動力源通過一傳動機構(gòu)105帶動所述旋轉(zhuǎn)基座轉(zhuǎn)動。這樣，通過葉輪夾具可以將葉輪固定到旋轉(zhuǎn)軸上，具體實現(xiàn)時，可以通過在葉輪軸孔兩端設(shè)置止擋件和鎖緊件實現(xiàn)，將葉輪的軸孔穿入旋轉(zhuǎn)軸上時，葉輪一端止擋于止擋件，另一端通過鎖緊件鎖緊定位，以實現(xiàn)將葉輪固定到旋轉(zhuǎn)軸上的功能。且通過旋轉(zhuǎn)基座與旋轉(zhuǎn)軸的配合，可以將旋轉(zhuǎn)編碼器與葉輪集成在一起的功能，然后通過旋轉(zhuǎn)動力源驅(qū)動傳動機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)能夠驅(qū)動待檢測葉輪旋轉(zhuǎn)的功能。具體實施時，旋轉(zhuǎn)動力源為電機，特別的為具有調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運行平穩(wěn)、低噪音、效率高的直流無刷電機，以驅(qū)動轉(zhuǎn)動360度回轉(zhuǎn):傳動機構(gòu)的實現(xiàn)方式有多種，可根據(jù)電機與旋轉(zhuǎn)基座的轉(zhuǎn)動軸線需要，采用齒輪傳動或/和帶傳動等傳動機構(gòu)實現(xiàn)，只要能將旋轉(zhuǎn)動力源輸出的旋轉(zhuǎn)動力傳動到旋轉(zhuǎn)基座帶動其旋轉(zhuǎn)即可，傳動機構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中常用機構(gòu)，在此不再贅述。上述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)只是一種優(yōu)選實施方式，但不限于此，也可以采用其他方式實現(xiàn)，比如通過帶有可360度回轉(zhuǎn)的夾爪的機械手實現(xiàn)，通過夾爪夾取住葉輪進行360度回轉(zhuǎn)，機械手的手臂可實現(xiàn)多維度移動，這樣就可以滿足工業(yè)相機采集拍照葉輪圓周圖片的需要。
[0034]優(yōu)選的，參見圖2，所述工業(yè)相機懸設(shè)于待檢測葉輪周圍的結(jié)構(gòu)為:設(shè)有工作臺5，對應每個工業(yè)相機，所述工作臺上