[發(fā)明專利]一種油箱滲漏及漏點著色識別自動化檢測臺

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• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111964847A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉玉梅;胡婷;王夢雨;韓孟躒;熊偉;任洪光;郝子緒;劉鵬程;盛佳香;陳云;王紅人;徐觀;陳熔;林慧英;張立斌;戴建國
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01M3/22
• 分類號: G01M3/22;G01N21/91
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務(wù)所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種油箱滲漏及漏點著色識別自動化檢測臺，其特征在于所述的一種油箱滲漏及漏點著色識別自動化檢測臺，主要包括：定位支撐機構(gòu)(1)、密封性例行檢驗機構(gòu)(2)、液體噴射與清理裝置(3)、漏點識別與標(biāo)記裝置(4)及附加組件(5)；所述的定位支撐機構(gòu)(1)對油箱進行支撐和定位，并對油箱焊縫檢測面進行調(diào)整；所述的密封性例行檢驗機構(gòu)(2)采用差壓法對油箱進行滲漏檢測，判斷油箱焊縫是否存在缺陷；所述的液體噴射與清理裝置(3)可單獨或者同時對焊縫進行清洗液、滲透液、顯像液噴涂和清理擦干，為漏點識別工作進行預(yù)處理；所述的漏點識別與標(biāo)記裝置(4)對焊縫進行圖像采集與漏點識別，并對缺陷位置進行自動標(biāo)記；所述的附加組件(5)的龍門主要為電機、絲杠螺母及其上所連接附件的安裝提供支撐和定位，電機和絲杠螺母為液體噴射與清理裝置(3)、漏點識別與標(biāo)記裝置(4)的直線運動提供導(dǎo)向，儲液組件(5-8)為液體噴射與清理裝置(3)供給所需的清洗液、滲透液、顯像液等檢測液；

所述的定位支撐機構(gòu)(1)包括：左側(cè)定位夾具(1-1)、右側(cè)定位夾具(1-2)、支承伸縮缸(1-3)和檢測臺底座(1-4)；所述的檢測臺底座(1-4)上表面開有槽口，為后期檢測提供所需空間尺寸，同時回收檢測液；所述的左側(cè)定位夾具(1-1)、右側(cè)定位夾具(1-2)分別通過一號承載滑軌(1-1-4)、二號承載滑軌(1-2-5)與檢測臺底座(1-4)連接，連接方式為螺紋連接，支承伸縮缸(1-3)通過螺栓連接在檢測臺底座(1-4)的開口槽口內(nèi)；所述的定位支撐機構(gòu)(1)與待檢油箱的縱向中心面位于同一平面，所述的兩個支撐伸縮缸(1-3)關(guān)于檢測臺底座(1-4)的橫向中心面對稱布置，為油箱提供豎直方向的支承和位移；所述的左側(cè)定位夾具(1-1)包括：一號電機(1-1-1)、一號支承座(1-1-2)、一號絲杠(1-1-3)、一號承載滑軌(1-1-4)、卡盤轉(zhuǎn)動電機(1-1-5)、卡盤支座(1-1-6)、動力卡盤(1-1-7)和左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)；所述的動力卡盤(1-1-7)包括：前端蓋(A)、定位卡爪伸縮電機(B)、主動錐齒輪(C)、從動齒輪(D)、定位卡爪(E)和后端蓋(F)；所述的前端蓋(A)、從動齒輪(D)和后端蓋(F)的中心線重合，三者之間通過摩擦套連接；所述的定位卡爪(E)與前端蓋(A)通過表面滑道嵌套連接，定位卡爪(E)只可沿半徑方向移動；所述的卡盤轉(zhuǎn)動電機(1-1-5)、動力卡盤(1-1-7)、左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)通過軸承支撐在卡盤支座(1-1-6)上部，一號電機(1-1-1)為一號絲杠(1-1-3)提供動力，一號絲杠(1-1-3)與卡盤支座(1-1-6)通過螺紋連接，使得卡盤支座(1-1-6)做直線運動，從而帶動動力卡盤(1-1-7)和左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)作橫向水平直線運動；所述的卡盤轉(zhuǎn)動電機(1-1-5)的輸出軸伸出部分由卡盤支座(1-1-6)通過一對軸承支撐，輸出軸一端與動力卡盤(1-1-7)殼體鍵連接，另一端與左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)通過聯(lián)軸器連接，所述的卡盤轉(zhuǎn)動電機(1-1-5)啟動使得輸出軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動動力卡盤(1-1-7)與左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)油箱整體的旋轉(zhuǎn)；所述的主動錐齒輪(C)與外從動齒輪(D)一側(cè)面錐齒嚙合，另一側(cè)面設(shè)有螺旋凸起，其與定位卡爪(E)背部的螺旋槽嚙合，所述的定位卡爪伸縮電機(B)的動力經(jīng)過此二級傳動傳遞給定位卡爪(E)，從而實現(xiàn)四個定位卡爪(E)的伸張或縮緊運動；所述的右側(cè)定位夾具(1-2)包括：二號電機(1-2-1)、二號電機支座(1-2-2)、二號絲杠(1-2-3)、二號支承座(1-2-4)、二號承載滑軌(1-2-5)、右側(cè)油箱擋塊(1-2-6)、擋塊支座(1-2-7)和右側(cè)夾具安裝座(1-2-8)；所述的二號絲杠(1-2-3)與擋塊支座(1-2-7)通過螺紋連接，二號電機(1-2-1)為二號絲杠(1-2-3)提供動力，從而帶動油箱擋塊作橫向水平直線運動；所述的右側(cè)油箱擋塊(1-2-6)通過軸承支撐在擋塊支座(1-2-7)的上部，可相對于擋塊支座(1-2-7)自由轉(zhuǎn)動，同時又可以通過二號支承座(1-2-4)左右移動，實現(xiàn)油箱的左右夾緊與放松；所述的左側(cè)油箱擋塊(1-1-8)和右側(cè)油箱擋塊(1-2-6)內(nèi)端面為曲面，與油箱端面中心處形狀配合；油箱上件時，支承伸縮缸(1-3)向上舉升支承油箱，定位卡爪(E)向外伸張，左側(cè)定位夾具(1-1)和右側(cè)定位夾具(1-2)分別沿一號絲杠(1-1-3)和二號絲杠(1-2-3)同時橫向向內(nèi)運動，直至擋塊內(nèi)表面貼緊油箱，定位卡爪(E)向內(nèi)收縮夾緊油箱，油箱位置固定；需要轉(zhuǎn)動油箱時，支承伸縮缸(1-3)向下縮回防止發(fā)生運動干涉，動力卡盤(1-1-7)在電機的帶動下整體轉(zhuǎn)動一定角度，兩側(cè)油箱擋塊作為從動件同步轉(zhuǎn)動，隨后支承伸縮缸(1-3)向上舉升支承油箱；油箱下件時，定位卡爪(E)向外伸張，左側(cè)定位夾具(1-1)和右側(cè)定位夾具(1-2)分別沿一號絲杠(1-1-3)和二號絲杠(1-2-3)同時橫向向外運動至指定距離，輸送線上的油箱抓舉機構(gòu)移動到檢測工位將油箱抓舉運輸至下一工位；

所述的密封性例行檢驗機構(gòu)(2)采用差壓檢測方法，包括充氣裝置(2-1)、供油口封堵(2-2)和充氣裝置滑道(2-3)，所述的充氣裝置(2-1)包括：電磁閥(2-1-1)、電磁閥底座(2-1-2)、進氣管道(2-1-3)、氣源接頭(2-1-4)、油箱進氣接頭(2-1-5)、電動推桿(2-1-6)、推桿電機(2-1-7)和換向盒(2-1-8)；所述的電磁閥(2-1-1)安裝在電磁閥底座(2-1-2)上，電動推桿(2-1-6)上端與電磁閥底座(2-1-2)通過法蘭連接，所述的氣源接頭(2-1-4)和油箱進氣接頭(2-1-5)通過進氣管道(2-1-3)與電磁閥(2-1-1)連接，電磁閥(2-1-1)控制進氣管路的通斷；所述的換向盒(2-1-8)內(nèi)設(shè)有錐齒輪—蝸輪蝸桿傳動副，所述的推桿電機(2-1-7)的輸出軸在水平方向的轉(zhuǎn)動，經(jīng)過錐齒輪嚙合傳動改變?yōu)榇怪狈较蜣D(zhuǎn)動，進而帶動從動錐齒輪軸另一端的蝸輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動與之嚙合的蝸桿做豎直方向直線往復(fù)運動，蝸桿與電動推桿(2-1-6)連接，最終實現(xiàn)電動推桿(2-1-6)的伸縮運動；為適應(yīng)不同油箱尺寸，所述的充氣裝置(2-1)通過螺栓連接在充氣裝置滑道(2-3)的滑塊上，充氣裝置滑道(2-3)為充氣裝置(2-1)的縱向水平直線運動提供導(dǎo)向和限位對中；所述的密封性例行檢驗機構(gòu)(2)通過螺栓連接在定位支撐機構(gòu)(1)的檢測臺底座(1-4)上；所述的油箱進氣接頭(2-1-5)和供油口封堵(2-2)的尺寸、角度分別與油箱的進油口和供油口配合，采用橡膠材料，由于進油口從油箱箱體外伸出一段且位于油箱棱緣，可更好地與油箱進氣接頭(2-1-5)連接，因此將進油口作為壓縮空氣進氣口和檢測口，檢測時用供油口封堵(2-2)將供油口密封，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；

所述的液體噴射與清理裝置(3)包括：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(3-1)、移動組件(3-2)、液體噴射裝置(3-3)、毛刷清理裝置(3-4)和棉布擦干裝置(3-5)；所述的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(3-1)包括：旋轉(zhuǎn)電機(3-1-1)、旋轉(zhuǎn)吊塊(3-1-2)和旋轉(zhuǎn)支架(3-1-3)；所述的移動組件(3-2)包括：三號電機(3-2-1)、三號絲杠螺母(3-2-2)、四號電機(3-2-3)、四號絲杠螺母(3-2-4)、吊臂(3-2-5)和吊板(3-2-6)；所述的液體噴射裝置(3-3)包括：噴頭旋轉(zhuǎn)電機(3-3-1)、附件盒(3-3-2)、噴頭基座(3-3-3)、清洗液噴頭(3-3-4)、滲透液噴頭(3-3-5)和顯像液噴頭(3-3-6)；所述的毛刷清理裝置(3-4)包括：毛刷電機(3-4-1)和高速毛刷(3-4-2)；所述的棉布擦干裝置(3-5)包括：殼體(3-5-1)、纏布筒(3-5-2)、防水座(3-5-3)、棉布(3-5-4)、張緊輪(3-5-5)和擦布滾輪(3-5-6)；所述的液體噴射裝置(3-3)通過吊板(3-2-6)與移動組件(3-2)的三號絲杠螺母(3-2-2)連接，所述的毛刷清理裝置(3-4)和棉布擦干裝置(3-5)通過兩個吊臂(3-2-5)與移動組件(3-2)的四號絲杠螺母(3-2-4)連接，所述的三號電機(3-2-1)和四號電機(3-2-3)分別安裝在三號絲杠螺母(3-2-2)和四號絲杠螺母(3-2-4)上端；所述的移動組件(3-2)為液體噴射裝置(3-3)、毛刷清理裝置(3-4)和棉布擦干裝置(3-5)的豎直直線運動提供動力和支承導(dǎo)向；所述的旋轉(zhuǎn)電機(3-1-1)為旋轉(zhuǎn)吊塊(3-1-2)轉(zhuǎn)動提供動力，移動組件(3-2)通過螺栓安裝在旋轉(zhuǎn)吊塊(3-1-2)上，從而帶動移動組件(3-2)及其上所安裝附件的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)焊縫形狀不規(guī)則時液體噴射與清理裝置(3)的路徑實時變化；所述的液體噴射裝置(3-3)可噴灑三種不同的檢測液體，不同噴頭分別與與之對應(yīng)的檢測液儲藏罐相連，所述的噴頭旋轉(zhuǎn)電機(3-3-1)的動力通過附件盒(3-3-2)內(nèi)的裝置帶動噴頭基座(3-3-3)轉(zhuǎn)動，噴頭基座(3-3-3)上連接有清洗液噴頭(3-3-4)、滲透液噴頭(3-3-5)和顯像液噴頭(3-3-6)，進而帶動噴頭轉(zhuǎn)動，從而滿足不同漏點檢測步驟時對應(yīng)噴頭的位置切換，由于噴頭與被檢測表面保持30°～40°的夾角時檢測結(jié)果最為準(zhǔn)確，所述的液體噴射裝置(3-3)的三個噴頭設(shè)計為特定形狀；所述的毛刷清理裝置(3-4)的毛刷電機(3-4-1)通過聯(lián)軸器與高速毛刷(3-4-2)連接，帶動毛刷高速旋轉(zhuǎn)，從而在檢測液達到作用時間后刷去大部分殘余液體；所述的棉布擦干裝置(3-5)緊隨毛刷清理裝置(3-4)的運動軌跡，擦拭上一步驟的殘余液體，所述的纏布筒(3-5-2)背面纏繞數(shù)量較多的棉布，在擦拭完一條焊縫后通過擦布滾輪(3-5-6)的滾動和張緊輪(3-5-5)將已濕潤棉布纏繞到纏布筒(3-5-2)正面，此時已濕潤的棉布替換為干燥棉布，為了防止已濕棉布疊放時液體聚集滴落污染干燥棉布，在靠近濕潤棉布一側(cè)的纏布筒(3-5-2)下方安裝防水座(3-5-3)；

所述的漏點識別與標(biāo)記裝置(4)包括：圖像采集及識別裝置(4-1)、打標(biāo)裝置(4-2)、一號吊架(4-3)、二號吊架(4-4)、一號螺母(4-5)和二號螺母(4-6)；所述的圖像采集及識別裝置(4-1)包括：CCD傳感器(4-1-1)與傳感器支座(4-1-2)，傳感器支座(4-1-2)底部向下設(shè)有凸起，一號吊架(4-3)與傳感器支座(4-1-2)接觸面設(shè)有特定凹槽，二者相互嵌套實現(xiàn)對圖像采集及識別裝置(4-1)的定位；所述的打標(biāo)裝置(4-2)包括：液泵(4-2-1)、打標(biāo)噴嘴(4-2-2)和打標(biāo)儲液罐(4-2-3)，打標(biāo)儲液罐(4-2-3)體底部向下設(shè)有凸起，二號吊架(4-4)與打標(biāo)儲液罐(4-2-3)體接觸面設(shè)有特定凹槽，二者相互嵌套實現(xiàn)對打標(biāo)儲液罐(4-2-3)體及其上組件的定位，液泵(4-2-1)和打標(biāo)噴嘴(4-2-2)安裝在打標(biāo)儲液罐(4-2-3)蓋上；所述的圖像采集及識別裝置(4-1)和打標(biāo)裝置(4-2)分別通過一號吊架(4-3)和二號吊架(4-4)由螺栓固定在一號螺母(4-5)和二號螺母(4-6)上，一、二號螺母分別與五號絲杠螺母(5-3)配合，二者留適當(dāng)間距；所述的圖像采集及識別裝置(4-1)的CCD傳感器(4-1-1)可自動識別出焊縫的缺陷位置，以缺陷處顏色異常發(fā)出警報，隨后打標(biāo)裝置(4-2)接收此報警信號運動到對應(yīng)位置，所述的液泵(4-2-1)開始工作，打標(biāo)噴嘴(4-2-2)對準(zhǔn)缺陷位置噴涂一定面積的顏料，實現(xiàn)漏點位置標(biāo)記；

所述的附加組件(5)包括：龍門架(5-1)、五號電機(5-2)、五號絲杠螺母(5-3)、六號電機(5-4)、六號絲杠螺母(5-5)、七號電機(5-6)、七號絲杠螺母(5-7)和儲液組件(5-8)；所述的龍門架(5-1)、七號電機(5-6)和七號絲杠螺母(5-7)關(guān)于檢測臺底座(1-4)的橫向中心面對稱布置；所述的六號電機(5-4)、六號絲杠螺母(5-5)關(guān)于檢測臺底座(1-4)的縱向中心面對稱布置；所述的五號電機(5-2)和五號絲杠螺母(5-3)控制漏點識別與標(biāo)記裝置(4)的橫向直線運動，所述的六號電機(5-4)和六號絲杠螺母(5-5)控制液體噴射與清理裝置(3)的橫向直線運動，所述的七號電機(5-6)和七號絲杠螺母(5-7)控制液體噴射與清理裝置(3)、漏點識別與標(biāo)記裝置(4)的縱向直線運動；所述的龍門架(5-1)主要是固定和支撐電機和絲杠螺母等，采用空心的方鋼焊接而成以實現(xiàn)輕量化。