[發明專利]用于檢查渦輪機的移動機器人

在審

• 申請號: 201980038714.2
• 申請日: 2019-06-07
• 公開（公告）號: CN112262022A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: T·J·M·列佩奇
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J5/00;B25J19/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

本發明涉及一種用于檢查渦輪機的移動機器人(10)，包括至少一個測量裝置(14)和本體，該本體包括至少三個剛性部段(11)的組件，每個剛性部段具有兩個相對的縱向端部，每個部段(11)的縱向端部設有包括球形接頭(12)的鉸接件，每個球形接頭(12)包括安裝在其周圍的機動化輪(13)，以及測量裝置(14)，該測量裝置安裝在球形接頭(12)上，該球形接頭布置在本體的一端上。

技術領域

本發明涉及用于檢查機械部件的技術領域，特別是設計例如飛行器渦輪機的葉片的發動機部件的技術領域。更具體地，本發明涉及用于輔助渦輪機的內部內窺鏡檢查的機器人工具。

背景技術

許多發動機部件至關重要，它們的故障可能會對例如飛行器的整個系統造成嚴重影響。為了處理這些風險，在測試或維護階段期間，在飛行器渦輪機中執行了許多內窺鏡檢查操作。這些檢查操作實際上可以體現某些測試階段總時間的多達大約20％。

當前的內窺鏡檢查工具通常包括光學探頭，該光學探頭放置在剛性或半柔性桿的末端處，并將現場圖像轉播返回到監控屏幕上。在渦輪機的示例中，桿由操作者操縱，以允許他經由沿著渦輪機布置的內窺鏡孔接近發動機的內部區域。他然后使用屏幕上可用的圖像在空間中定位自己并引導內窺鏡。

然而，在檢查操作期間，操作者可能會遇到若干困難。實際上，現代發動機更難以接近，并且它們越來越緊湊的集成度使得內窺鏡孔難以為操作者所接近，然后操作者必須以不好的人體工程學的姿勢來操作其工具。

鑒于這些發動機的緊湊性，要檢查的渦輪機內部區域具有越來越復雜的接近通路。例如，氣體發生器越來越緊湊，并且要檢查的諸如渦輪整流器之類的新區域需要非常大的內窺鏡桿長度。插入內窺鏡檢查孔中的線纜的該長度通常代表要檢查的渦輪機級周長的一半，并且涉及操作者緩慢而復雜的線纜引導，考慮到渦輪機的部件之間的空間狹窄，線纜在各種障礙之間行進。

另一種類型的常用的檢查工具呈蛇形機器人的形式，它也插入到內窺鏡孔中。蛇形機器人包括連續的以懸臂形式鉸接的部段，其允許機器人在渦輪機中移動。但是，也發現這種解決方案在設計方面受到限制。再次，鑒于接近路徑的復雜性和渦輪機中要覆蓋的距離，有必要生產具有顯著長度的工具。該工具的長度的增加導致其質量增加，從而需要增加結構加強件來再次賦予機器人的質量。因此，在質量/長度折衷方面，這種解決方案被證明實施特別復雜，通常涉及較大的總質量，并且操作者難以處理。

此外，急劇的飛行器可用性要求使得在內窺鏡檢查期間的診斷錯誤非常昂貴。當前的測量工具缺乏可重復性(這在很大程度上取決于操作者)，增加了對渦輪機進行錯誤診斷的風險，并限制了反饋并因此不斷改進的可能性。特別是近年來，已經出現了智能診斷工具，以評估發動機健全狀況。這些工具使用統計和物理模型，這些模型需要大量數據來預測發動機的健全狀況。因此，內窺鏡數據代表了這些診斷工具的顯著潛力。但是，由于當前的檢查取決于操作者的操控，因此診斷數據缺乏可重復性，并且難以重復使用。在這種情況下，設備制造商期望獲得可重復和可利用的診斷數據，以提高診斷質量并提供可與當前診斷模型互操作的數據。

發明內容

本發明的目的是克服上述缺點。

為此，本發明提出了一種用于檢查渦輪機的移動機器人，該移動機器人包括至少一個測量裝置和本體，該本體包括至少三個剛性部段的組件，每個剛性部段具有兩個縱向端部，每個部段的縱向端部配備有包括球形接頭的鉸接件，每個球形接頭包括圍繞其安裝的機動化輪，測量裝置安裝在位于本體的縱向端部處的球形接頭上。