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转子铜排鱼尾槽视觉检测机构设计与分析

吴锐 吴龙 刘星 叶松涛 严思杰

吴锐,吴龙,刘星, 等. 转子铜排鱼尾槽视觉检测机构设计与分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(2):237-242 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200033
引用本文: 吴锐,吴龙,刘星, 等. 转子铜排鱼尾槽视觉检测机构设计与分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(2):237-242 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200033
WU Rui, WU Long, LIU Xing, YE Songtao, YAN Sijie. Design and Analysis of Vision Inspection Mechanism for Turbo Generator′s Coil Strip[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(2): 237-242. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200033
Citation: WU Rui, WU Long, LIU Xing, YE Songtao, YAN Sijie. Design and Analysis of Vision Inspection Mechanism for Turbo Generator′s Coil Strip[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(2): 237-242. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200033

转子铜排鱼尾槽视觉检测机构设计与分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200033
基金项目: 无锡市科技发展资金产学研合作研发成果转化项目(WX18IVIC502)
详细信息
    作者简介:

    吴锐(1995−),硕士研究生,研究方向为结构设计与仿真,1005774953@qq.com

    通讯作者:

    叶松涛,工程师,博士研究生,hustyst@foxmail.com

  • 中图分类号: TH112

Design and Analysis of Vision Inspection Mechanism for Turbo Generator′s Coil Strip

  • 摘要: 汽轮发电机转子铜排在完成端部铣削加工后需对其加工精度进行严格地检测。本文中设计一种视觉检测机构,通过输送装置的动力输入、校正模块的位姿校正、检测模块的图像获取及算法处理,实现转子铜排自动检测,解决人工检测的安全和效率问题。建立数学模型计算了校正模块的可行性,利用ANSYS Workbench对夹具-工件系统的接触变形进行了仿真计算。实验结果证明,视觉检测机构能迅速准确地校正转子铜排位姿并获取高精度的鱼尾槽尺寸信息。
  • 图  1  转子铜排鱼尾槽

    图  2  转子铜排鱼尾槽检测机构整体结构布局

    图  3  视觉检测机构简图

    图  4  视觉检测机构电气原理图

    图  5  不同方向气缸组件结构图

    图  6  运动计算模型

    图  7  接触模型

    图  8  模型施加约束与载荷

    图  9  铜排变形分布图

    图  10  铜排应力分布图

    图  11  视觉检测机构控制系统

    图  12  系统控制流程图

    图  13  实验现场图

    图  14  转子铜排关键尺寸

    图  15  标准铜排鱼尾槽图像

    表  1  相关部件摩擦因数

    部件摩擦因数 无润滑 有润滑
    铜-不锈钢μ1 0.15 0.10
    凸轮随动器μ2 0.0040 0.0025
    深沟球轴承μ3 0.0022 0.0015
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    表  2  重复测量数据对比 mm

    尺寸MaxMinRμ0μσ
    H1 2.1325 2.1105 0.0220 2.1 2.1214 0.0038
    H2 2.0653 2.0505 0.0148 2.1 2.0570 0.0028
    W 2.6515 2.6201 0.0304 2.6 2.6350 0.0052
    D 8.0349 7.9957 0.0392 8.0 8.0180 0.0070
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    表  3  重复实验误差计算 mm

    参数$\left( {\mu - 3\sigma } \right) - {\rm{Min}}$${\rm{Max}} - \left( {\mu + 3\sigma } \right)$
    H1 −0.0005 −0.0003
    H2 −0.0019 −0.0001
    W −0.0007 0.0009
    D 0.0013 −0.0041
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2019-07-06
  • 刊出日期:  2021-02-02

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