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一种风力机叶片红外探伤机器人

专利查询5月前  32

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1.本实用新型属于红外无损探伤技术领域,尤其涉及一种风力机叶片红外探伤机器人。


背景技术:

2.风力发电是新能源的重要组成,风力发电设备的安全、可靠、稳定运行对于国民生产至关重要。风力机叶片是风力发电设备的核心部件,一旦损坏将导致高昂的维修费用和巨大的停产损失,还会引发严重的安全生产事故,因此叶片探伤已经成为目前红外无损检测技术的重要应用领域。
3.自动、定量的识别叶片内部损伤不仅能显著缩短检测时间、降低停机损失并减少高空作业事故的发生几率,还对实现无人化智能检测至关重要,但现有的叶片红外探伤设备一般需要依赖人眼识别损伤尺寸和位置,而人眼不仅容易疲劳且识别精度差。
4.而且,激励源条件直接决定了检测时间和损伤定量识别模型中的关键参数,具体包括卤素灯间距和与照射角度,但现有的检测装置不能自由调节这些实验条件,因此容易引入检测偏差。
5.再有,风力机叶片具有外形复杂、表面积大等特点,而现有红外探伤装置的空间轨迹范围小,从而导致检测精度不理想、检测效率低。


技术实现要素:

6.本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷,提供一种风力机叶片红外探伤机器人。
7.为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案,包括基座;其特征在于,所述基座上设置有旋转装置一,所述旋转装置一上安装有直线导轨一,直线导轨一上滑动连接有滑块一。
8.所述滑块一的顶部安装有搭载平台二,所述平台二上设置有直线导轨二,该直线导轨二上滑动连接有滑块二。
9.所述滑块二上设置有旋转装置二,所述旋转装置二上设置有直线导轨三,所述直线导轨三上滑动连接有滑块三。
10.所述滑块三与搭载平台三相连,该平台三包括梁一及与梁一相连的支撑平台,梁一的左右两端各设一卤素灯;所述支撑平台用于放置红外热像仪。
11.进一步地,所述直线导轨一的顶部安装有无线通信装置,所述梁一安装有激光测距仪。
12.进一步地,所述卤素灯为带灯罩卤素灯。
13.进一步地,所述卤素灯通过l型活动关节(或万向节)与梁一相连。
14.进一步地,所述直线导轨一与直线导轨二相垂直,直线导轨二与直线导轨三相垂直。
15.进一步地,所述直线导轨一的侧端面(通过把接件)安装有控制驱动装置的外壳,且所述外壳顶部安装有搭载平台一,搭载平台一上放置有计算机。
16.进一步地,所述基座底部设置有滚动滑轮。
17.进一步地,所述旋转装置一由步进电机一驱动旋转,所述旋转装置二由步进电机四驱动旋转。
18.进一步地,所述滑块一由步进电机二带动沿直线导轨一上下移动;所述滑块二由步进电机三带动沿直线导轨二左右移动;所述滑块三由步进电机五带动沿直线导轨三前后移动。所述步进电机二、三、五为丝杠步进电机,通过联轴器带动滚珠丝杠分别使滑块一、二、三沿直线导轨一、二、三运动。
19.与现有技术相比本实用新型有益效果。
20.本实用新型可实现具有复杂外形叶片的全方位扫描、叶片内部损伤的自动定量识别。
附图说明
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
22.图1是具体实施例中整体结构示意图。
23.图2是具体实施例中探伤机器人的电气控制系统示意图。
24.图中,其中:1、卤素灯,2、梁一,3、红外热像仪,4、直线导轨三,5、步进电机五,6、旋转装置二,7、步进电机三,8、直线导轨二,9、滑块一,10、直线导轨一,11、步进电机二,12、旋转装置一,13、滑轮,14、电磁吸附装置,15、基座,16、控制驱动装置及外壳,17、搭载平台一,18、无线通信装置,19、激光测距仪,20、滑块三,21、搭载平台二,22、步进电机一,23、滑块二,24、活动关节,25、步进电机四。
具体实施方式
25.如图1-2所示,具体实施例:包括设备基座15、设置在设备基座15上的旋转装置一12、电磁吸附装置14、滑轮13、设置在旋转装置一12上的直线导轨一10。
26.所述直线导轨一10上设置滑块一9,所述滑块一9端面设置有带减速机的步进电机一22;所述步进电机一22具有的输出轴穿过直线导轨一10并与直线导轨一10垂直;所述滑块一9设置搭载平台二21和无线通信装置18。
27.所述搭载平台二21上设置直线导轨二8;所述直线导轨一10端面固定控制驱动装置及外壳16;所述控制驱动装置外壳上设置搭载平台一17;所述搭载平台一17上放置计算机。
28.所述滑块一9设置搭载平台二21;所述搭载平台二21上设置直线导轨二8;所述直线导轨二8上设置滑块二23;所述滑块二23端面设置有带减速机的步进电机二11;所述步进电机二11具有的输出轴穿过直线导轨二8并与导轨二垂直;所述滑块二23上设置旋转装置二6。
29.所述旋转装置二6上设置直线导轨三4;直线导轨三4上设置滑块三20及搭载平台三;所述滑块三20端面设置有带减速机的步进电机三7,该电机减速机具有的输出轴穿过直
线导轨三4并与直线导轨三4垂直。
30.所述导轨三上搭载平台三包含梁一2;所述梁一2安装两个含灯罩卤素灯1与激光测距仪19;卤素灯1通过活动关节一与梁一2连接,可调整灯间距和转向;所述搭载平台三放置红外热像仪3。如图2所示,计算机接收红外热像仪3发送的温度数据并对其进行控制,此外还接收激光测距仪19发送的距离数据,并发送动作指令给控制及驱动装置中的plc,并由plc进一步控制各电机驱动单元和卤素灯1驱动单元以发出动作指令。计算机通过无线通信装置18接收远程指令并发送数据。
31.进一步地,风力机叶片红外探伤机器人还包括电磁吸附装置14,该电磁吸附装置14安装于基座15上。
32.旋转装置一12与旋转装置二6结构相同,实现方式很多,举例1,可包括行星轮旋转机构,步进电机一22通过行星轮带动旋转装置一12或二正反旋转。举例2:旋转装置可采用回转盘+电机驱动。
33.叶片检测属于高空危险作业,实现遥操作不仅能够显著降低作业风险,还有助于实现专家远程会诊,对于制定和优化维修计划、评估叶片健康状态以及预测叶片剩余寿命至关重要,但现有叶片探伤装置一般不具备远程通信功能。本实用新型能够激励源条件的可调节以及远程遥操作,起到提高检测精度、提高检测效率并降低检测风险的作用。
34.工作过程:使用时,用滑轮13和磁吸附装置移动并固定底盘(基座15),底盘上的步进电机一22通过行星轮带动旋转装置一12正反旋转。步进电机二11带动滑块一9及其上的搭载平台二21沿直线导轨一10上下移动。搭载平台二21上的滑块二23在步进电机三7的牵引下沿直线导轨二8左右移动。滑块二23上的旋转装置二6在步进电机四25的牵引下带动其上装置正反旋转。旋转装置二6上的滑块三20在步进电机五5的牵引下沿直线导轨三4前后运动。
35.搭载平台二21上的热像仪采集叶片表面温度数据并传输给搭载平台一17上的笔记本电脑。梁一2上的卤素灯1打开并加热叶片,激光测距仪19测量该模块距离叶片表面的距离。通过卤素灯1与梁一2之间的活动关节24调整灯间距和转向。直线导轨一10端口安装无线通信装置18,将笔记本电脑与远程服务器连接。计算机接收红外热像仪3发送的温度数据并对其进行控制,此外还接收激光测距仪19发送的距离数据,并发送动作指令给控制及驱动装置中的plc,并由plc进一步控制各电机驱动单元和卤素灯1驱动单元以发出动作指令。计算机通过无线通信装置18接收远程指令并发送数据。
36.可以理解的是,以上关于本实用新型的具体描述,仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本实用新型的保护范围之内。

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