一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，屬于表面無損檢測裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺鏡檢測裝置起源于上世紀(jì)初，已經(jīng)經(jīng)歷了 100多年的發(fā)展，其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也有40多年的歷史，上世紀(jì)50年代美國光學(xué)公司的傳像束第一次用于商品化生產(chǎn)。到目前，內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用在醫(yī)療，火炮檢測，飛機(jī)維修等方面。
[0003]我國的內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)起步較晚，不過截止目前，內(nèi)窺鏡技術(shù)也已經(jīng)成功應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，尤其是航空航天領(lǐng)域，本發(fā)明就是涉及內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)應(yīng)用在航天領(lǐng)域的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)檢測過程中。對(duì)現(xiàn)有的內(nèi)窺鏡檢測裝置進(jìn)行了針對(duì)性的改進(jìn)，滿足了實(shí)際操作中的要求。
[0004]目前的內(nèi)窺鏡檢測裝置自動(dòng)化程度較低，并且無軌道的大伸縮比的伸縮機(jī)構(gòu)的撓度很大，導(dǎo)致測量誤差增大，超出了最大允許誤差范圍。為了增強(qiáng)伸縮臂的剛度，本發(fā)明采用了新的伸縮機(jī)構(gòu)，同時(shí)為了滿足控制精度要求，采用滑輪組控制伸縮臂的位置。本裝置在前端伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候的撓度在最大誤差允許范圍之內(nèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)于導(dǎo)彈藥柱內(nèi)窺鏡表面的無損檢測，通過安裝在裝置前端的伺服電機(jī)帶動(dòng)攝像頭進(jìn)行360度脈沖式旋轉(zhuǎn)，對(duì)藥柱內(nèi)窺鏡表面進(jìn)行拍照，從而獲得藥柱內(nèi)窺鏡表面的圖像，并通過激光測距儀實(shí)時(shí)測量監(jiān)控伸縮臂的伸縮距離，反饋到工控機(jī)，進(jìn)行控制。攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)角度通過安裝在伺服電機(jī)上的編碼器反饋到工控機(jī)，進(jìn)行精確控制。由于本裝置的前端需要安裝伺服電機(jī)和攝像頭，整體重量比較大，而多級(jí)氣缸的剛度比較弱，所以并沒有采用市場現(xiàn)有的多級(jí)氣缸作為伸出機(jī)構(gòu)。而是設(shè)計(jì)了一種新型的伸縮機(jī)構(gòu)，通過繩索，滑輪控制此機(jī)構(gòu)的位置。本裝置能夠精確控制伸縮量，并且撓度在誤差范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)合理，制造簡單，成本低廉。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，該裝置包括機(jī)械系統(tǒng)、滑輪系統(tǒng)、攝像測距系統(tǒng)。
[0007]所述機(jī)械系統(tǒng)包括氣缸基座1、氣缸2、氣缸連接件3、一級(jí)箱體4、二級(jí)箱體5、三級(jí)箱體6、四級(jí)箱體7、五級(jí)箱體8。
[0008]所述攝像測距系統(tǒng)包括攝像頭15、連接件16、伺服電機(jī)17、伺服電機(jī)支架18、反光片連接件27、反光片28、激光測距儀29、激光測距儀連接件30。
[0009]所述滑輪系統(tǒng)包括動(dòng)滑輪組al9、動(dòng)滑輪組b20、動(dòng)滑輪組c21、動(dòng)滑輪組d22、動(dòng)滑輪組e23、動(dòng)滑輪組f24、動(dòng)滑輪組g25、動(dòng)滑輪組h26、定滑輪a9、定滑輪blO、定滑輪cll、定滑輪dl2、定滑輪el3、定滑輪Π4。
[0010]具體而言，氣缸2通過氣缸基座I安裝在一級(jí)箱體4的底面，氣缸2前端通過氣缸連接件3連接在二級(jí)箱體5的末端。五級(jí)箱體8通過動(dòng)滑輪組d22和動(dòng)滑輪組e23連接在四級(jí)箱體7上，四級(jí)箱體7通過動(dòng)滑輪組c21和動(dòng)滑輪組f24連接在三級(jí)箱體6上，三級(jí)箱體6通過動(dòng)滑輪組b20和動(dòng)滑輪組g25連接在二級(jí)箱體5上，二級(jí)箱體5通過動(dòng)滑輪組al9和動(dòng)滑輪組h26連接在一級(jí)箱體4上。
[0011]定滑輪a9安裝在二級(jí)箱體5的前端，定滑輪b1安裝在三級(jí)箱體6的前端，定滑輪cll安裝在四級(jí)箱體6的前端，定滑輪dl2安裝在二級(jí)箱體5的后端，定滑輪el3安裝在三級(jí)箱體6的后端，定滑輪Π4安裝在四級(jí)箱體7的后端。
[0012]伺服電機(jī)17通過伺服電機(jī)支架18安裝在五級(jí)箱體8的內(nèi)部，伺服電機(jī)17前端通過連接件16連接攝像頭15，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像頭15的360度旋轉(zhuǎn)。激光測距儀29通過激光測距儀連接件30安裝在一級(jí)箱體底座。反光片28通過反光片連接件27安裝在五級(jí)箱體的底部外側(cè)，用于輔助激光測距測距。
[0013]所述氣缸2通過PLC控制。激光測距儀的信號(hào)反饋到工控機(jī)，通過PLC控制氣缸2的伸縮，進(jìn)而控制整個(gè)伸縮臂的伸縮。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)異效果。
[0015]1、本發(fā)明所述的多功能內(nèi)窺鏡表面無損檢測設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單，操作實(shí)用方便，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0016]2、本發(fā)明所述的伸縮機(jī)構(gòu)伸縮臂采用工字鋼構(gòu)型，并且多級(jí)伸縮，有效的改善了現(xiàn)有的伸縮機(jī)構(gòu)剛度不足，撓度過大的缺陷。
[0017]3、采用單級(jí)氣缸和滑輪組共同完成伸縮動(dòng)作，能夠滿足伸縮臂的控制精度。
【附圖說明】
[0018]圖1是內(nèi)窺鏡檢測裝置收縮時(shí)的主視剖面圖。
[0019]圖2是內(nèi)窺鏡檢測裝置伸出時(shí)的主視剖面圖。
[0020]圖3是內(nèi)窺鏡檢測裝置收縮時(shí)的左視圖。
[0021]圖4是動(dòng)滑輪組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、氣缸基座，2、氣缸，3、氣缸連接件，4、一級(jí)箱體，5、二級(jí)箱體，6、三級(jí)箱體，7、四級(jí)箱體，8、五級(jí)箱體，9、定滑輪a，10、定滑輪b，11、定滑輪c，12、定滑輪d，13、定滑輪e，14、定滑輪f，15、攝像頭，16、連接件，17、伺服電機(jī)，18、伺服電機(jī)支架，19、動(dòng)滑輪組a，20、動(dòng)滑輪組b，21、動(dòng)滑輪組C，22、動(dòng)滑輪組d，23、動(dòng)滑輪組e，24、動(dòng)滑輪組f，25、動(dòng)滑輪組g，26、動(dòng)滑輪組h，27、反光片連接件，28、反光片，29、激光測距儀，30、激光測距儀連接件。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0025]如圖1所示，PLC控制氣缸2進(jìn)行伸出，氣缸2帶動(dòng)二級(jí)箱體5伸出，二級(jí)箱體5伸出的同時(shí)，前端的定滑輪a9向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)三級(jí)箱體6向前伸出；三級(jí)箱體6伸出的同時(shí)，前端的定滑輪blO向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)四級(jí)箱體7向前伸出；四級(jí)箱體7伸出的同時(shí)，前端的定滑輪cll向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)五級(jí)箱體8向前伸出；當(dāng)五級(jí)箱體8完全伸出時(shí)，帶動(dòng)攝像頭15到達(dá)所能進(jìn)入的最深處，如圖2所示。
[0026]如果是收縮過程，PLC控制氣缸2收縮，氣缸2收縮帶動(dòng)二級(jí)箱體5收縮；安裝在二級(jí)箱體5后端的定滑輪f 14同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)三級(jí)箱體6收縮；安裝在三級(jí)箱體6后端的定滑輪el3同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)四級(jí)箱體7收縮；安裝在四級(jí)箱體7后端的定滑輪dl2同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)五級(jí)箱體8收縮；則全部伸縮臂可以完全收縮為圖1的狀態(tài)。
[0027]內(nèi)窺鏡檢測裝置的左視圖如圖3、圖5所示，箱體的截面為兩個(gè)工字型鋼，增強(qiáng)了箱體的剛度。箱體之間由動(dòng)滑輪組連接，保證連接運(yùn)動(dòng)順暢。
[0028]動(dòng)滑輪組的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，由框架連接4個(gè)車輪組成，框架采用三角形結(jié)構(gòu)保證水平面的剛度。由四個(gè)車輪編為一組，能夠保證運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，其特征在于:該裝置包括機(jī)械系統(tǒng)、滑輪系統(tǒng)、攝像測距系統(tǒng)； 所述機(jī)械系統(tǒng)包括氣缸基座(I)、氣缸(2)、氣缸連接件(3)、一級(jí)箱體(4)、二級(jí)箱體(5)、三級(jí)箱體(6)、四級(jí)箱體(7)、五級(jí)箱體⑶； 所述攝像測距系統(tǒng)包括攝像頭(15)、連接件(16)、伺服電機(jī)(17)、伺服電機(jī)支架(18)、反光片連接件(27)、反光片(28)、激光測距儀(29)、激光測距儀連接件(30)； 所述滑輪系統(tǒng)包括動(dòng)滑輪組a (19)、動(dòng)滑輪組b (20)、動(dòng)滑輪組c (21)、動(dòng)滑輪組d (22)、動(dòng)滑輪組e (23)、動(dòng)滑輪組f (24)、動(dòng)滑輪組g (25)、動(dòng)滑輪組h (26)、定滑輪a (9)、定滑輪b (10)、定滑輪c (11)、定滑輪d(12)、定滑輪e (13)、定滑輪g(14)； 具體而言，氣缸(2)通過氣缸基座⑴安裝在一級(jí)箱體⑷的底面，氣缸(2)前端通過氣缸連接件(3)連接在二級(jí)箱體(5)的末端；五級(jí)箱體(8)通過動(dòng)滑輪組d(22)和動(dòng)滑輪組e(23)連接在四級(jí)箱體(7)上，四級(jí)箱體(7)通過動(dòng)滑輪組c(21)和動(dòng)滑輪組f (24)連接在三級(jí)箱體(6)上，三級(jí)箱體(6)通過動(dòng)滑輪組b (20)和動(dòng)滑輪組g(25)連接在二級(jí)箱體(5)上，二級(jí)箱體(5)通過動(dòng)滑輪組a (19)和動(dòng)滑輪組h (26)連接在一級(jí)箱體(4)上；定滑輪a (9)安裝在二級(jí)箱體(5)的前端，定滑輪b (10)安裝在三級(jí)箱體(6)的前端，定滑輪c (11)安裝在四級(jí)箱體(6)的前端，定滑輪d(12)安裝在二級(jí)箱體(5)的后端，定滑輪e(13)安裝在三級(jí)箱體(6)的后端，定滑輪f (14)安裝在四級(jí)箱體(7)的后端； 伺服電機(jī)(17)通過伺服電機(jī)支架(18)安裝在五級(jí)箱體⑶的內(nèi)部，伺服電機(jī)(17)前端通過連接件(16)連接攝像頭(15)，能夠?qū)崿F(xiàn)攝像頭(15)的360度旋轉(zhuǎn)；激光測距儀(29)通過激光測距儀連接件(30)安裝在一級(jí)箱體底座；反光片(28)通過反光片連接件(27)安裝在五級(jí)箱體的底部外側(cè)，用于輔助激光測距測距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，其特征在于:所述氣缸⑵通過PLC控制；激光測距儀的信號(hào)反饋到工控機(jī)，通過PLC控制氣缸⑵的伸縮，進(jìn)而控制整個(gè)伸縮臂的伸縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，其特征在于:PLC控制氣缸(2)進(jìn)行伸出，氣缸(2)帶動(dòng)二級(jí)箱體(5)伸出，二級(jí)箱體(5)伸出的同時(shí)，前端的定滑輪a(9)向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)三級(jí)箱體(6)向前伸出；三級(jí)箱體(6)伸出的同時(shí)，前端的定滑輪b(10)向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)四級(jí)箱體(7)向前伸出；四級(jí)箱體(7)伸出的同時(shí)，前端的定滑輪c(ll)向前運(yùn)動(dòng)，繩索繃緊，同時(shí)帶動(dòng)五級(jí)箱體(8)向前伸出；當(dāng)五級(jí)箱體(8)完全伸出時(shí)，帶動(dòng)攝像頭(15)到達(dá)所能進(jìn)入的最深處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，其特征在于:如果是收縮過程，PLC控制氣缸(2)收縮，氣缸(2)收縮帶動(dòng)二級(jí)箱體(5)收縮；安裝在二級(jí)箱體(5)后端的定滑輪f(14)同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)三級(jí)箱體(6)收縮；安裝在三級(jí)箱體(6)后端的定滑輪e(13)同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)四級(jí)箱體(7)收縮；安裝在四級(jí)箱體(7)后端的定滑輪d(12)同時(shí)向后移動(dòng)，繩索繃緊，帶動(dòng)五級(jí)箱體(8)收縮。
【專利摘要】一種多功能內(nèi)窺鏡檢測裝置，該裝置包括機(jī)械系統(tǒng)、滑輪系統(tǒng)、攝像測距系統(tǒng)。氣缸通過氣缸基座安裝在一級(jí)箱體的底面，氣缸前端通過氣缸連接件連接在二級(jí)箱體的末端。五級(jí)箱體、四級(jí)箱體、三級(jí)箱體、二級(jí)箱體結(jié)構(gòu)同上。定滑輪a安裝在二級(jí)箱體的前端，定滑輪b、定滑輪c、定滑輪d、定滑輪e、定滑輪f的結(jié)構(gòu)同上。伺服電機(jī)通過伺服電機(jī)支架安裝在五級(jí)箱體8的內(nèi)部，伺服電機(jī)前端通過連接件連接攝像頭。激光測距儀通過激光測距儀連接件安裝在一級(jí)箱體底座。反光片通過反光片連接件安裝在五級(jí)箱體的底部外側(cè)，用于輔助激光測距測距。采用單級(jí)氣缸和滑輪組共同完成伸縮動(dòng)作，能夠滿足伸縮臂的控制精度。
【IPC分類】F02K9-96, F42B35-00
【公開號(hào)】CN104792234
【申請?zhí)枴緾N201510164187
【發(fā)明人】范晉偉, 劉益嘉, 陳玲, 周中源, 伊?xí)札?
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月8日