[實(shí)用新型]機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921381123.9
• 申請(qǐng)日: 2019-08-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210863434U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李洪民;陳德志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李洪民
• 主分類號(hào): G01N3/60
• 分類號(hào): G01N3/60;G01N3/32;G01N3/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型涉及機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)，屬于試驗(yàn)用品技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括箱體、夾具、冷卻水噴嘴、集水槽、冷卻水流量計(jì)、冷卻水電磁閥、水箱、抽風(fēng)機(jī)、光源、光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)、紅外線檢測(cè)儀、激光頭、空氣噴嘴、空氣流量計(jì)、空氣電磁閥、壓縮機(jī)、圖像采集卡、PC電腦、圖像處理軟件，能提供時(shí)間和溫度兩種控制方式，自動(dòng)檢測(cè)試件表面裂紋。本實(shí)用新型能充分模擬活塞實(shí)機(jī)裝配情況和工作環(huán)境，操作簡(jiǎn)單、工作效率高，大大的縮短研發(fā)周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)，特別是一種應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)活塞熱沖擊和熱疲勞強(qiáng)度考核的試驗(yàn)平臺(tái)，屬于試驗(yàn)用品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件之一，承受著較高的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，其可靠性直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，且隨著增壓技術(shù)等強(qiáng)化技術(shù)的使用和發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)活塞的工作環(huán)境日益惡化，需要通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高加工工藝、采用新材料等不斷進(jìn)行改進(jìn)。研究表明，熱沖擊和熱疲勞損壞是導(dǎo)致活塞損壞的主要原因，許多科研工作者不斷通過(guò)仿真研究、整機(jī)試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)等對(duì)活塞熱沖擊和熱疲勞損壞進(jìn)行研究，以期提高活塞的可靠度，其中模擬試驗(yàn)采用試驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行研究，具有準(zhǔn)確、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是活塞熱沖擊和熱疲勞研究的主要方法。而目前，大多活塞熱沖擊和熱疲勞模擬試驗(yàn)臺(tái)架工作時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜，自動(dòng)化程度低，不能很好的模擬活塞的實(shí)際工作狀況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供了一種基于機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)，主要用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)活塞的熱沖擊和熱疲勞強(qiáng)度進(jìn)行考核，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、工作效率高、試驗(yàn)精度高、自動(dòng)化程度高。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種基于機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)，包括機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，溫度檢測(cè)系統(tǒng)；其中：

所述機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)包括光源、光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)、圖像采集卡、PC電腦、圖像處理軟件，光源采用LED燈，光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)包括光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)，安裝在箱體上，光學(xué)鏡頭采用工業(yè)鏡頭，數(shù)字相機(jī)采用CCD相機(jī)，工業(yè)鏡頭和CCD相機(jī)配套使用，圖像采集卡安裝在PC電腦中，圖像處理軟件安裝在PC電腦中，自動(dòng)識(shí)別試件頂部裂紋。

所述加熱系統(tǒng)包括激光頭，激光頭安裝在試件上正上方，通過(guò)PC電腦中的控制軟件對(duì)激光強(qiáng)度、分布進(jìn)行控制，模擬活塞頂部溫度情況；

所述冷卻系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)和空冷系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)包括冷卻水噴嘴、集水槽、冷卻水流量計(jì)、冷卻水電磁閥、水箱，冷卻水噴嘴安裝在試件正下方，噴水冷卻活塞內(nèi)腔，冷卻水流量計(jì)實(shí)時(shí)記錄噴水流量，并將信號(hào)提供給PC電腦；空冷系統(tǒng)包括空氣噴嘴、空氣流量計(jì)、空氣電磁閥、壓縮機(jī)，空氣噴嘴安裝在箱體上，對(duì)準(zhǔn)試件頂部，空氣流量計(jì)實(shí)時(shí)記錄空氣流量，并將信號(hào)提供給PC電腦。

所述溫度檢測(cè)系統(tǒng)包括紅外線檢測(cè)儀，紅外線檢測(cè)儀安裝在箱體上，對(duì)準(zhǔn)試件頂部，實(shí)時(shí)檢測(cè)試件頂部溫度，并將信號(hào)提供給PC電腦。

所述一種基于機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的活塞熱沖擊和熱疲勞試驗(yàn)平臺(tái)還包括箱體、夾具、試件、抽風(fēng)機(jī)，箱體用于提供其他各部件安裝使用，夾具為非標(biāo)夾具，能模擬試件實(shí)際工況下所承受的機(jī)械應(yīng)力，抽風(fēng)機(jī)安裝在箱體上并靠近試件，將冷卻試件時(shí)產(chǎn)生的水霧及時(shí)排除箱體外，以免影響光源、光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)精度。

優(yōu)選的，所述機(jī)器視覺(jué)裂紋檢測(cè)系統(tǒng)的光源一直提供照明，光學(xué)鏡頭和數(shù)字相機(jī)對(duì)試件頂部表面進(jìn)行拍照，圖像采集卡將采集的圖像信息輸入PC電腦，圖像處理軟件對(duì)圖像信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別處理，當(dāng)監(jiān)測(cè)到試件頂部表面出現(xiàn)裂紋時(shí)，PC電腦發(fā)出信號(hào)停止試驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述加熱系統(tǒng)中激光頭與PC電腦連接，激光強(qiáng)度和分布情況根據(jù)軟件仿真和其他實(shí)驗(yàn)獲得。

優(yōu)選的，所述冷卻系統(tǒng)中冷卻水電磁閥對(duì)冷卻水進(jìn)行控制，冷卻試件內(nèi)腔，空氣電磁閥對(duì)冷卻空氣進(jìn)行控制，冷卻試件頂部表面。