一种风机叶轮检测机构

技术领域

本发明主要涉及线性尺寸检测领域，具体是一种风机叶轮检测机构。

背景技术

铸造风机叶轮是通过失蜡铸造的工艺进行的，在完成了风机叶轮的铸造后，需要对风机叶轮的端面、轴孔等装配位置进行机加工，最终得到符合标准的成品。风机叶轮扇叶端面与壳体的间隙控制、扇叶的曲率控制是风机风力考量的重要尺寸标准，因而对于风机叶轮的叶片厚度、叶片高度以及叶片的内外曲率均需要进行精确的设计，成品在发货前也需要进行精准的检验，从而对风机叶轮叶片的规格进行严格的把控，保障产品的质量以及一致性。

目前对于风机叶轮这种带有一定曲率的叶片，进行高度、厚度检测时利用千分尺即可，但是对于曲率的检测就很难具有直观的手段来判断。且由于风机叶轮的叶片数量较多，即便是抽检，检测的过程中工作量也较大，且对于人工检测而言，检测的位置节点也是自行选择的，而无法对叶片的整体进行全面的检测，很容易忽视掉缺陷点。因而目前的手动检测风机叶轮叶片的方式，存在着检测效率低，检测效果差的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种风机叶轮检测机构，它能够完成风机叶轮叶片的自动化检测，检测更为全面，检测效率更高，检测结果更为直观，检测结果也更精确。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种风机叶轮检测机构，包括底座以及控制器，所述底座顶部设置安装座，所述底座与安装座之间设置升降机构，所述安装座上转动设置卡盘，所述卡盘外侧设置基准圆盘，所述安装座顶部一侧设置伸展机构，所述伸展机构的前端设置定位传感器，所述底座上方设置检测架，所述检测架中部设置检测板，所述检测板上设置两组位移机构，所述位移机构包括弧形轨道、驱动座以及驱动机构，所述驱动座与弧形轨道滑动连接，所述驱动机构用于带动驱动座往复运动；两个所述驱动座上分别设置第一检测装置以及第二检测装置，所述第一检测装置包括第一支杆，所述第一支杆底部设置检测台，所述检测台两侧设置滑轴，两侧的所述滑轴上各滑动设置滑动座，每个所述滑动座底部均设置第一检测头，两个所述第一检测头均向彼此倾斜，所述检测台上设置推动机构，所述推动机构用于推动两侧的滑动座沿滑轴滑动，所述第二检测装置包括第二支杆，所述第二支杆底部设置第二检测头，所述伸展机构、推动机构、定位传感器、第一检测头以及第二检测头均与控制器电连接。

所述安装座边缘具有定位环边，所述升降机构包括定位架，所述定位环边与定位架相适应，所述底座上设置若干升降滑轨以及至少两个升降缸，所述升降缸用于将安装座顶起使定位环边与定位架相抵触。

所述伸展机构包括固定的伸展套筒以及伸展臂，所述伸展臂与伸展套筒滑动连接，所述伸展套筒一侧设置用于推动伸展臂的电推杆。

所述检测板上具有与风机叶片弧度一致的弧形开槽，所述弧形轨道设置在弧形开槽上方且弧形轨道与弧形开槽弧度一致。

所述弧形轨道为非圆形的光轨，所述驱动座套设在弧形轨道上。

所述驱动机构包括同步带机构以及限位弧板，所述限位弧板与弧形开槽弧度一致，所述同步带机构上的一侧同步带穿过限位弧板，该侧的同步带上安装连接头，连接头与驱动座固定连接。

所述推动机构包括推动伺服电机，所述推动伺服电机的电机轴上设置一个椭圆轮，所述滑轴上套设与滑动座相抵触的缓冲弹簧，所述滑动座内侧与椭圆轮外径相抵触。

两个所述第一检测头与滑动座均通过紧固件紧固，使所述第一检测头朝向彼此的倾斜角度可调。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明专门针对铸造风机叶轮的叶片检测而设计，可以对风机叶轮的叶片曲率、厚度、高度以及端面平面度进行高效率的检测，检测过程几乎不要检测人员的手动参与，只需要完成风机叶轮的定位装夹即可，检测效率高且检测效果好，对于叶轮叶片的检测位置更为全面，从而能够有效的反映风机叶轮的加工品质。

本发明通过控制器的整体控制，可以对风机叶轮的各个叶片进行依次的检测，检测过程只需要配合卡盘的转动与位移机构的驱动即可，结构简单实用，可以高效率的实现风机叶轮的叶片综合检测。

附图说明

附图1是本发明第一立体视角结构示意图；

附图2是本发明第二立体视角结构示意图；

附图3是本发明主视状态结构示意图；

附图4是本发明俯视状态结构示意图；

附图5是本发明第一检测装置局部结构示意图；

附图6是本发明A部局部放大结构示意图；

附图7是本发明B部局部放大结构示意图。

附图中所示标号：1、底座；2、卡盘；3、检测架；4、位移机构；5、升降机构；6、第一检测装置；7、第二检测装置；8、推动机构；11、安装座；13、伸展机构；21、基准圆盘；31、检测板；41、弧形轨道；42、驱动座；43、驱动机构；51、定位架；52、升降滑轨；53、升降缸；61、第一支杆；62、检测台；63、滑轴；64、滑动座；65、第一检测头；71、第二支杆；72、第二检测头；81、推动伺服电机；82、椭圆轮；110、定位环边；130、伸展套筒；131、伸展臂；132、电推杆；310、弧形开槽；430、同步带机构；431、限位弧板。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如图1-7所示，本发明所述一种风机叶轮检测机构，包括底座1以及控制器，控制器为各动作元件的控制部件。底座1作为本装置各个元件的安装位置。所述底座1顶部设置安装座11，所述底座1与安装座11之间设置升降机构5，通过升降机构5带动安装座11进行竖直方向的升降，进而完成其上安放的风机叶轮的顶升，从而使检测单元能够触及到风机叶轮的叶片，从而完成风机叶轮的叶片检测。当升降机构5带动安装座11下降后，利用该空间差以及时间完成风机叶轮的安放以及卸料。具体的，安装座11的平面度关乎检测的精度，为了保障安装座11被顶升后可以稳定的保持基准平面，将安装座11边缘加工出定位环边110，该定位环边110具有良好的平面度。所述升降机构5包括定位架51，定位架51的底部具有定位边，该定位边同样具有良好的平面度。所述定位环边110与定位架51相配合，当定位环边110与定位边抵触后，可以确保安装座11的平面度，从而保证其上安放的风机叶轮的稳定性，确保后续检测的精度。所述底座1上设置若干升降滑轨52以及至少两个升降缸53，所述升降缸53用于将安装座11顶起使定位环边110与定位架51相抵触。升降滑轨52均布在安装座11底面上，升降缸53采用液压缸，升降缸53在安装座11两端对称设置。

所述安装座11上转动安装卡盘2，卡盘2底部通过伺服驱动电机驱动。所述卡盘2外侧设置基准圆盘21，基准圆盘21同样加工为基准平面。卡盘2的转轴竖直安装，保持其垂直度，进而保证基准圆盘21的平面度。卡盘2对风机叶轮的安装孔进行撑紧装夹，风机叶轮的背面与基准圆盘21相接触，从而对风机叶轮进行定位。所述安装座11顶部一侧设置伸展机构13，所述伸展机构13的前端设置定位传感器。伸展机构13配合定位传感器可以对风机叶轮的叶片位置进行定位，从而使叶轮转动到合适的角度被检测机构进行检测。具体的，所述伸展机构13包括固定的伸展套筒130以及伸展臂131，所述伸展臂131与伸展套筒130滑动连接，所述伸展套筒130一侧设置用于推动伸展臂131的电推杆132。定位传感器即安装在伸展臂131的端部。当电推杆132推动伸展臂131伸展后，可以伸展到装夹的风机叶轮区域，风机叶轮随着转动，其中一个风机叶片触发定位传感器后，卡盘2停止动作并锁止，此时为风机叶轮叶片进行检测的最佳位置。当电推杆132推动伸展臂131伸展时，若直接触发定位传感器，则电推杆132停止动作，卡盘2转动一定角度直至触发信号消失，随后电推杆132继续伸展，直至风机叶轮的下一叶片触发定位传感器后卡盘2锁止，随后电推杆132收缩，由检测机构完成对于风机叶轮叶片的检测。此后每个叶轮叶片的检测，仅需要卡盘2转动两个叶片的夹角几个，可不再需要定位传感器的再次定位，进而提高检测的整体效率。

所述底座1上方设置检测架3，检测架3通过顶吊的方式或者龙门结构横跨在底座1上方。所述检测架3中部设置检测板31，检测板31与检测架3之间通过连接杆进行连接，检测板31的水平度可以进行调节。所述检测板31上设置两组位移机构4，位移机构4用于对检测装置进行驱动，使其顺应风机叶轮的叶片轮廓，从而可以完成对于叶轮叶片的贴合检测。所述位移机构4包括弧形轨道41、驱动座42以及驱动机构43，所述驱动座42与弧形轨道41滑动连接，所述驱动机构43用于带动驱动座42往复运动。具体的，所述检测板31上具有与风机叶片弧度一致的弧形开槽310，所述弧形轨道41设置在弧形开槽310上方且弧形轨道41与弧形开槽310弧度一致。通过驱动座42沿着弧形轨道41的滑动，可以完成检测装置相对于风机叶片的仿形。

所述驱动机构43包括同步带机构430以及限位弧板431，所述限位弧板431与弧形开槽310弧度一致，所述同步带机构430上的一侧同步带穿过限位弧板431。限位弧板431对同步带进行导向与限制，进而保证同步带上任一点的运行轨迹。该侧的同步带上安装连接头，连接头与驱动座42固定连接。通过同步带机构430的驱动，可以带动驱动座42稳定的沿着弧形轨道41位移，从而使检测装置稳定规律的完成对于叶片的检测。

具体的，当卡盘2锁止后，两个弧形开槽310分别对应两个风机叶片，从而可以将后续的第一检测装置6与第二检测装置7暴露，使得两个检测装置完成其下方叶片的高度、平面度、叶片厚度与弧度的检测。所述弧形轨道41为非圆形的光轨，所述驱动座42套设在弧形轨道41上。非圆形光轨可以对驱动座42进行限位，同时能够使驱动座42很好的贴合轨道，从而减少运行过程中的晃动与震动，降低测量误差。

两个所述驱动座42上分别设置第一检测装置6以及第二检测装置7，第一检测装置6用于对风机叶轮的叶片曲度以及厚度进行整体的检测，第二检测装置7用于对风机叶轮的厚度以及平面度进行检测。

所述第一检测装置6包括第一支杆61，所述第一支杆61底部设置检测台62，所述检测台62两侧设置滑轴63，两侧的所述滑轴63上各滑动设置滑动座64。每个所述滑动座64底部均安装一个第一检测头65，两个所述第一检测头65均向彼此倾斜。在进行风机叶轮叶片曲度以及厚度进行检测时，两个第一检测头65分别与叶片两侧进行接触，通过驱动座42的移动，可以使两个第一检测头65沿着弧形轨道41对叶片进行仿形，期间通过第一检测头65的跳跃，可以检测出叶片曲度相较于标准曲面的误差，通过检测该误差是否在规定范围内，即可判断叶片的曲率是否合格。通过计算两个第一检测头65的差额，即可得到叶片任意位置的厚度，进而判断叶片是否符合厚度要求。所述检测台62上设置推动机构8，所述推动机构8用于推动两侧的滑动座64沿滑轴63滑动，在安装座11顶升进行检测时，推动机构8带动两侧的滑动座64相向移动，从而可以使两个第一检测头65抵触在叶片的两侧完成检测。而在进行叶片更换时，推动机构8带动两侧的滑动座64相反运行进而脱离叶片两侧，便于叶片的更换。

具体的，所述推动机构8包括推动伺服电机81，所述推动伺服电机81的电机轴上设置一个椭圆轮82，所述滑轴63上套设与滑动座64相抵触的缓冲弹簧，所述滑动座64内侧与椭圆轮82外径相抵触。当推动伺服电机81带动椭圆轮82转动到长直径两端与两侧的滑动座64相接触时，克服缓冲弹簧的弹性使两个第一检测头65相反运行，当推动伺服电机81带动椭圆轮82转动到端直径两端与两侧的滑动座64相接触时，缓冲弹簧的弹力推动两个第一检测头65相向运行，从而可以使第一检测头65与叶片的两侧接触，完成叶片两侧曲率的检测以及厚度的检测。两个所述第一检测头65与滑动座64均通过紧固件紧固，使所述第一检测头65朝向彼此的倾斜角度可调，从而满足两个第一检测头65与叶片两侧的接触力度调节。

所述第二检测装置7包括第二支杆71，所述第二支杆71底部安装有第二检测头72，第二检测头72可以与叶轮的顶部加工面进行接触，检测叶轮的厚度与平面度。所述定位传感器、第一检测头65以及第二检测头72均与控制器电连接，第一检测头65以及第二检测头72均为电子测头，从而可以将检测得到的电信号传递到控制器，由控制器进行数据处理判断。伸展机构13、推动机构8、卡盘2的伺服驱动电机、升降缸53等动作元件均受到控制器的控制。

由于叶片的曲率检测、厚度检测的位置一致，叶片的高度检测、平面度检测的位置一致，因为各个叶片检测的外界误差是相同的，进而使得本装置检测结果的相对精度较高，能够精确的反映风机叶轮的质量状况。

具体的，利用本装置对风机叶轮进行检测，其检测过程中各部件的运行程式如下：

首先将风机叶轮安放在卡盘2上进行紧固，通过伸展机构13带动定位传感器对叶轮的位置进行定位，使风机叶轮的其中一个叶片处于第一检测装置6的正下方，此时风机叶轮的另一个叶片处于第二检测装置的正下方。

随后通过升降机构5进行顶升，使安装座11升至高处，此时推动机构8带动两个第一检测头65抵触在叶片的两侧，随着该处位移机构4的驱动，使两个第一检测头65随着叶片的轮廓位移完成叶片的曲率以及厚度检测；同时另一侧的位移机构4带动第二检测头72随着叶片的顶部轮廓位移完成该叶片的厚度以及平面度检测。

在完成该位置的叶片检测之后，升降机构5带动安装座11下降，卡盘2转动两个叶片之间的角度后锁止，随后升降机构5带动安装座11上升，重复上述的检测步骤完成下一叶片的检测。

在完成了所有叶片的检测后，将风机叶轮自卡盘2上取下，通过控制器判断出各个叶片的合格情况，从而得出该风机叶轮的整体质量判断。