[發(fā)明專利]航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110294534.X
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113074658B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬利平;劉希龍;魏世丞;劉浩洲;王博;郭蕾;王玉江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01N21/95
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發(fā)明屬于智能制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動機(jī)葉片檢測方法效率低、成本貴、且無法滿足當(dāng)前葉片檢測需求的問題。本申請?zhí)峁┑暮娇瞻l(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站包括六自由度機(jī)械手、夾持裝置、葉片專用智能儲料平臺、高精度3D測量模塊、專用智能檢測系統(tǒng)。通過高精度3D測量模塊、自動上下料裝置、六自由度機(jī)械手、夾持裝置、專用智能檢測軟件等軟硬件的集成與配合，實現(xiàn)了航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)高精度、高效率、智能化檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站。

背景技術(shù)

發(fā)動機(jī)是航空、航天、艦船等重大裝備的核心部件，航空發(fā)動機(jī)是工業(yè)皇冠上的明珠。其中渦輪葉片是典型的具有復(fù)雜曲面特征要求的高溫合金構(gòu)件，是航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵組成部分，其長期工作在高溫、高壓、交變載荷等極端環(huán)境中，極易產(chǎn)生燒蝕、磨損、裂紋、變形等隨機(jī)損傷，嚴(yán)重影響航空發(fā)動機(jī)的可靠性、維修性和安全性。

對于民航發(fā)動機(jī)渦輪葉片而言，其數(shù)量非常多，但造價十分昂貴，每隔一定飛行時間后，渦輪葉片邊緣部分均會發(fā)生不同程度的燒傷、磨損等問題，目前解決該問題的途徑是通過修復(fù)與磨拋技術(shù)對損傷葉片進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)后的葉片在形狀精度上需達(dá)到原葉片的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，才能繼續(xù)上機(jī)飛行使用。由于渦輪葉片形面非常復(fù)雜，是典型的復(fù)雜曲面零部件，目前在用的有兩種檢測方案，一是通過三坐標(biāo)測量儀對修復(fù)后的葉片進(jìn)行逐點(diǎn)測量，并與標(biāo)準(zhǔn)葉片進(jìn)行比對，這種方式測量精度高，但效率非常低，目前只作為工藝更換后的抽檢使用。另一種檢測方案是使用國外進(jìn)口的藍(lán)光三維測量儀，該儀器通過在葉片表面貼特征點(diǎn)的方式對葉片進(jìn)行三維重構(gòu)，給出測量數(shù)據(jù)，由人工確認(rèn)是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。目前在民航發(fā)動機(jī)渦輪葉片修復(fù)公司普遍采用這種方式測量，但存在的問題是測量效率低下，且設(shè)備昂貴，無法滿足當(dāng)前每片葉片都檢測的要求。

因此，本領(lǐng)域需要一種航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站以解決或至少減輕上述問題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動機(jī)葉片檢測方法效率低、成本貴、且無法滿足當(dāng)前葉片檢測需求的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N航空發(fā)動機(jī)葉片修復(fù)智能檢測工作站，包括基座，所述基座上安裝有智能儲料平臺、六自由度機(jī)械手、高精度3D測量模塊、智能檢測模塊，所述智能檢測模塊分別通過通信鏈路與所述智能儲料平臺、所述六自由度機(jī)械手、所述高精度3D測量模塊連接；

所述智能儲料平臺具有若干個用于存儲葉片的葉片儲物槽，各所述葉片儲物槽周側(cè)均對應(yīng)設(shè)置有顯示裝置，所述顯示裝置用于顯示葉片儲物槽內(nèi)的葉片狀態(tài)；

所述六自由度機(jī)械手用于夾持葉片并帶動葉片進(jìn)行空間六自由度運(yùn)動；

所述智能檢測模塊用于控制所述六自由度機(jī)械手將設(shè)定葉片儲物槽內(nèi)的待檢測葉片移動至所述高精度3D測量模塊測量處理后，獲取待檢測葉片的三維重建模型并與標(biāo)準(zhǔn)葉片模型進(jìn)行比對，獲取比對結(jié)果并發(fā)送至所述智能儲料平臺，所述智能儲料平臺基于所述比對結(jié)果控制對應(yīng)的顯示裝置進(jìn)行顯示。

在一些優(yōu)選技術(shù)方案中，所述顯示裝置包括多色發(fā)光裝置，所述智能檢測模塊基于比對結(jié)果選擇不同光線對葉片儲物槽內(nèi)的葉片檢測狀態(tài)進(jìn)行顯示；

當(dāng)葉片儲物槽內(nèi)無葉片時，所述葉片儲物槽對應(yīng)的顯示裝置發(fā)射第一光線；

當(dāng)葉片儲物槽內(nèi)有葉片且葉片未檢測時，所述葉片儲物槽對應(yīng)的顯示裝置發(fā)射第二光線；

當(dāng)葉片儲物槽內(nèi)有葉片且葉片檢測合格時，所述葉片儲物槽對應(yīng)的顯示裝置發(fā)射第三光線；

當(dāng)葉片儲物槽內(nèi)有葉片且葉片檢測不合格時，所述葉片儲物槽對應(yīng)的顯示裝置發(fā)射第四光線。

在一些優(yōu)選技術(shù)方案中，所述智能儲料平臺與所述智能檢測模塊通信連接，所述智能檢測模塊能夠獲取各葉片儲物槽位置坐標(biāo)和各顯示裝置的工作狀態(tài)。