基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统及应用方法技术方案

基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统，喷抛机器人，还具有图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元；图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元是应用软件；喷抛机器人的喷嘴安装在机械臂前端，喷枪及出丸机构之间的管道串联有电动比例阀，管道侧端安装有压力采集传感器和流量传感器，喷枪前安装有摄像头、激光测距仪，激光测距仪、摄像头、压力采集传感器、流量传感器和上位机电性连接；基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统的应用方法包括五个步骤。本发明专利技术不需人为操作，给工作人员带来了便利，减少了生产成本，保证了部件各加工位置对加工压力、流量及间距和角度需要，能达到更好部件喷抛质量效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统及应用方法


[0001]本专利技术涉及机加工设备及应用方法
，特别是一种基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统及应用方法。

技术介绍

[0002]在工业生产领域，常常会使用喷抛丸设备对相关部件表面进行喷抛加工(利用高速喷抛出的砂丸和铁丸等，对工件表面进行撞击，以提高零件的部分力学性能和改变表面状态)。为了达到好的喷抛效果，喷抛丸设备工作时喷枪头喷抛出的弹丸流量、压力及和部件之间的间距、喷抛方位需要控制在一定范围之内。如果流量、压力及和部件之间的间距、喷抛方位不合适时，将会对加工的部件质量带来较大的影响。
[0003]举例来说，现有的航发及其它燃气轮机使用的燃机叶片，其工况复杂，伴随着高温、高压及腐蚀的介质，为了提高其使用寿命，加工时都会采用喷丸工艺对其特定区域进行喷丸处理。目前，常规小型燃机叶片喷抛丸方式是对榫头或叶柄以上R角部位进行100％覆盖率喷丸，使其能在后续实际工况中满足其工作环境的要求，上述喷抛丸设备采用普通喷抛方式喷抛就可满足实际需要。但对于大型叶片，其薄弱部位一般在榫头或叶柄以下的叶身处，由于叶身往往厚薄不均且不同部位受力或工作条件不同，以及部件的材质不同，故常规的非渐变喷丸(固定喷丸方式指的是，喷抛丸设备的喷嘴输出恒定流量、恒定压力在恒定位置、固定间距条件下对相应部件进行喷抛丸加工，虽然人为方式可以调节喷嘴和加工部件之间的间距及角度、并调节输出流量及压力等，但是人工方式进行加工不但会给工作人员带来不便、增加生产成本，且人为方式受到作业人员的技能限制，特别没有经验的作业人员加工时无法有效掌握喷丸的流量、压力及和部件之间的间距及角度，因此达不到好的喷抛丸加工效果)对相应部件进行喷抛丸加工，如果对理因所需流量、压力较小的加工部位，喷抛丸设备输出较大流量及较大压力的弹丸、在间距过近以及喷抛丸方位不合适的条件下进行喷抛丸加工，那么不但达不到好的喷抛丸加工效果，而且还有几率因为作用力等过大、或者喷抛丸的角度不对造成所需加工的设备损坏等。反过来说，如果对理因所需流量、压力较大的部件加工工位，喷抛丸设备输出较小流量及较低压力的弹丸、在间距过远以及喷抛丸方位不合适的条件下进行喷抛丸加工，那么不但会造成喷抛丸加工的时间延长，且也会达不到好的喷抛加工效果，对部件的应用会造成不利影响。综上所述，提供一种基于AI技术，能根据所需加工产品图像数据等自动调节喷抛丸设备输出的弹丸流量、压力，及改变和加工部件间距及方位的系统及应用方法显得尤为必要。

技术实现思路

[0004]为了克服现有喷抛丸设备加工燃机叶片等部件，因采用固定方式或人为方式进行喷抛加工存在如背景所述弊端，本专利技术提供了一种应用中，各种数据输出到相关单元进行分析、比对后，能根据数据库内储存的相应燃机叶片相应加工部位所需喷丸流量及压力、和喷枪前端喷嘴之间的间距及方位数据，实时调节喷抛丸设备输出的弹丸流量、压力及喷嘴
和加工设备之间的间距及角度，满足所需加工部件相应位置能在合适的弹丸压力、流量及间距、方位条件下得到喷抛加工，由此实现给工作人员带来了便利、节省了人工成本，并能达到更好部件喷抛质量加工效果的基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统及应用方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统，包括经上位机控制运动方向的喷抛机器人，其特征在于还具有图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元；所述图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元是安装在上位机内的应用软件；所述喷抛机器人喷枪的喷嘴安装在机器人的机械臂前端，喷抛丸设备的喷枪及出丸机构之间的管道串联有电动比例阀，管道侧端并联安装有压力采集传感器和流量传感器，喷枪前安装有摄像头、激光测距仪，激光测距仪、摄像头、压力采集传感器、流量传感器的信号输出端和上位机的多路信号输入端电性连接；基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统的应用方法，包括如下步骤，步骤A：上位机控制喷抛机器人的喷枪运动方向，对所需喷抛丸加工的燃气叶片进行加工；步骤B：摄像头采集所需喷抛加工燃机叶片的当前加工位置图片信息，并将图片信息输出到图像采集单元，激光测距仪采集喷枪和所需喷抛加工燃机叶片的当前加工位置间距数据，并将间距信息输出到距离采集单元；步骤C：图像采集单元对采集的图片数据进行归类初步处理，距离采集单元对采集的间距数据进行归类初步处理后、两种数据输出数据到比对单元；步骤D：比对单元调阅数据库单元内存有的所需喷抛加工燃机叶片当前加工位置图片数据，所对应的喷抛加工对应的压力、流量数据，以及喷枪头和当前加工位置所需的对应间距及角度数据进行比对，输出喷枪头当前加工位置处应该对应的输出弹丸流量及压力数据到电动比例阀，电动比例阀通过改变阀芯程度大小，输出对应压力及流量的弹丸，并输出当前喷枪头和燃机叶片当前加工位置处的间距及角度指令到控制单元；步骤E：控制单元控制喷抛机器人的机械臂产生对应动作调节好和燃机叶片当前加工位置的间距和角度，对部件当前位置进行加工。
[0007]进一步地，所述数据库单元内存有大量需要喷抛丸加工各型燃气叶片的整体图片数据，存有燃气叶片各个所需加工位置的图片数据，还存有每个加工位置所需弹丸的加工压力及流量数据、喷嘴和该加工位置处加工间距脚角度数据。
[0008]进一步地，所述比对单元调阅数据库单元内的压力、流量及间距、角度数据，结合图像采集单元、距离采集单元采集的数据，并结合压力采集传感器和流量传感器采集的出丸机构当前弹丸压力及流量数据进行比对判断，进而针对性控制电动比例阀及喷抛机器人的工作方式。
[0009]进一步地，所述比对单元控制电动比例阀工作方式中，在喷抛丸流量及压力相对大时、输出相对低电压信号到电动比例阀，电动比例阀的阀芯关闭一定程度，喷抛丸设备输出的弹丸流量及压力降低；在喷抛丸流量及压力相对小时、输出相对高电压信号到电动比例阀，电动比例阀的阀芯打开一定程度，喷抛丸设备输出的弹丸流量及压力变大。
[0010]进一步地，所述控制单元喷抛机器人的机械臂运动方式作用时，机械臂前的喷枪头和加工燃机叶片对应位置处间距及角度与数据库单元内对应的加工燃机叶片对应位置处间距及角度对应后，机械臂停止运动。
[0011]本专利技术有益效果是：本专利技术全程不需人为操作，给工作人员带来了便利，且减少了生产成本。应用中，喷枪前端的摄像头及激光测距仪能实时采集所需喷抛加工燃机叶片的
图像数据(包含角度数据)和间距数据，并将该数据输出到比对单元进行分析、比对等，进而比对单元根据数据库单元内储存的相应燃机叶片加工部位的所需喷丸流量及压力、和喷枪前端喷嘴之间的间距及方位数据，实时经电动比例阀及机械臂调节喷抛丸设备输出的弹丸流量、压力及喷嘴和加工设备之间的间距及角度，满足所需加工部件相应位置能在合适的弹丸压力、流量及间距、方位条件下得到喷抛加工，有效保证了相应部件各个加工位置对喷抛加工压力、流量及间距和角度的需要，能达到更好部件喷抛质量加工效果。综上所述，所以本专利技术具有好的应用前景。
附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统，包括经上位机控制运动方向的喷抛机器人，其特征在于还具有图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元；所述图像采集单元、数据库单元、比对单元、控制单元、距离采集单元是安装在上位机内的应用软件；所述喷抛机器人喷枪的喷嘴安装在机器人的机械臂前端，喷抛丸设备的喷枪及出丸机构之间的管道串联有电动比例阀，管道侧端并联安装有压力采集传感器和流量传感器，喷枪前安装有摄像头、激光测距仪，激光测距仪、摄像头、压力采集传感器、流量传感器的信号输出端和上位机的多路信号输入端电性连接；基于喷抛丸设备对叶片渐变喷丸的系统的应用方法，包括如下步骤，步骤A：上位机控制喷抛机器人的喷枪运动方向，对所需喷抛丸加工的燃气叶片进行加工；步骤B：摄像头采集所需喷抛加工燃机叶片的当前加工位置图片信息，并将图片信息输出到图像采集单元，激光测距仪采集喷枪和所需喷抛加工燃机叶片的当前加工位置间距数据，并将间距信息输出到距离采集单元；步骤C：图像采集单元对采集的图片数据进行归类初步处理，距离采集单元对采集的间距数据进行归类初步处理后、两种数据输出数据到比对单元；步骤D：比对单元调阅数据库单元内存有的所需喷抛加工燃机叶片当前加工位置图片数据，所对应的喷抛加工对应的压力、流量数据，以及喷枪头和当前加工位置所需的对应间距及角度数据进行比对，输出喷枪头当前加工位置处应该对应的输出弹丸流量及压力数据到电动比例阀，电动比例阀通过改变阀芯程度大小，输出对应压力及流量的弹丸，并输出当前喷枪头和燃机叶片当前加工位置处的间距及角度指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：严鹏，钟太兵，
申请(专利权)人：上海恩太设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：