一种风力发电机塔筒视觉检测机构的制作方法

1.本发明涉及风力发电机塔筒检测技术领域，尤其涉及一种风力发电机塔筒视觉检测机构。


背景技术：

2.风力发电机塔筒是指风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，塔筒和基础是风力发电机组的主要承载部件。塔筒在生产后，需要进行无损检测，检测完毕后才能达到验收的标准，例如塔筒外表面的凹坑、焊缝与垂直度等都是需要进行检测的，这些地方存在缺陷都会对塔筒造成毁灭性的破坏。
3.在现有技术中，塔筒外表面的凹坑、焊缝与垂直度等检测一般为多类仪器进行单独检测，并且在检测后需要统一进行数据收集，再进行分类管理，将采集到的数据与标准数据进行对比，此过程中需要人员来回操作、记录与收集等，操作过程繁琐，因此我们提出一种风力发电机塔筒视觉检测机构，用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种风力发电机塔筒视觉检测机构，包括车座，所述车座的底部安装有四个车轮，所述车座的外壁固定连接有设备框，所述设备框的内部固定连接有第一电机，所述车座的外壁开设有长槽，长槽的内壁转动连接有双向丝杆，所述双向丝杆的外壁螺纹套设有两个t型块，所述t型块的顶部固定连接有弧形夹板，所述车座的顶部放置有底框，所述底框的顶部滑动连接有检测箱，所述底框的内部设有调节机构，所述检测箱的外壁固定镶嵌有超声波斜探头，所述检测箱的外壁固定镶嵌有ccd摄像头，所述检测箱的顶部固定连接有led强光灯，所述检测箱的外壁固定安装有蜂鸣器；
7.所述检测箱的内部安装有usb电源模块、物联网模块、主控模块、sd卡数据储存模块、分析图像模块、图像处理模块、led显示模块、环境光传感模块与灯光调节模块。
8.优选的，所述调节机构包括电动推杆，所述底框的内壁与电动推杆的外壁固定连接，所述电动推杆输出端的顶部固定连接有装配板，所述装配板的外壁固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴的顶部固定连接有直齿轮，所述检测箱的底部固定连接有圆板，所述圆板的外壁固定套设有环形齿条，所述环形齿条的外壁与直齿轮的外壁啮合连接。
9.优选的，所述车座的外壁开设有圆孔，圆孔的内壁与第一电机输出轴的外壁固定连接，通过第一电机使双向丝杆进行转动，调整弧形夹板的位置。
10.优选的，所述车座的外壁开设有条形槽，条形槽的内壁与t型块的外壁滑动连接，通过设置t型块带动弧形夹板进行移动。
11.优选的，所述弧形夹板的内壁固定连接有橡胶垫，所述底框的外壁与橡胶垫的外
壁相接触。
12.优选的，所述检测箱的顶部固定连接有两个把手，所述检测箱的内部固定连接有蓄电池，通过设置把手方便对底框与检测箱进行移动。
13.优选的，所述检测箱的内部固定安装有水平传感器，所述检测箱的外壁固定镶嵌有激光测距传感器，激光测距传感器先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上；雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离；而水平传感器是通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化，测量的倾斜角度可以在液晶屏上显示为角度，通常内置有温度补偿，消除由于温度造成的零位角度漂移。
14.优选的，所述t型块的外壁与长槽的内壁滑动连接。
15.优选的，所述底框的顶部开设有圆槽，所述圆板位于圆槽内。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：
17.本方案通过设置第一电机、双向丝杆、t型块、弧形夹板与橡胶垫，实现对底框的位置固定，避免车座通过车轮进行移动时底框晃动；通过设置电动推杆、装配板、第二电机、直齿轮、圆板与环形齿条，改变检测箱的旋转角度，使超声波斜探头与ccd摄像头对齐塔筒的外表面；通过环境光传感模块检测周围光线的变化，通过灯光调节模块控制led强光灯运转进行补光，主要方便ccd摄像头对塔筒外表面进行拍摄；图像采集模块、图像处理模块与主控模块的检测值与预设的标准值进行对比，通过蜂鸣器提醒操作人员某位置存在缺陷，并且将缺陷部位通过物联网模块上传云服务器，将数据储存在客户端，方便日后的质量管理，确保更好的进行生产；超声波斜探头发生声波，对焊缝位置检测，避免缺陷面较大，在多处检测的过程中对数据进行记录与对比，方便检测与管理。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构的立体结构示意图；
19.图2为本发明提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构的剖面结构示意图；
20.图3为本发明提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构的图2中的a部分放大结构示意图；
21.图4为本发明提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构的视觉检测框架结构示意图；
22.图5为本发明提出的一种风力发电机塔筒视觉检测机构的视觉检测流程结构示意图。
23.图中：1、车座；2、车轮；3、设备框；4、第一电机；5、双向丝杆；6、t型块；7、弧形夹板；8、橡胶垫；9、底框；10、检测箱；11、电动推杆；12、装配板；13、第二电机；14、直齿轮；15、圆板；16、环形齿条；17、超声波斜探头；18、激光测距传感器；19、ccd摄像头；20、把手；21、led强光灯；22、蓄电池；23、蜂鸣器。
具体实施方式
24.如图1～图5所示，一种风力发电机塔筒视觉检测机构，包括车座1，车座1的底部安
装有四个车轮2，车轮2通过双轴电机进行驱动，实现行走，方便移动车座1、底框9与检测箱10，车座1的外壁固定连接有设备框3，设备框3的内部固定连接有第一电机4，车座1的外壁开设有圆孔，圆孔的内壁与第一电机4输出轴的外壁固定连接。
25.车座1的外壁开设有长槽，长槽的内壁转动连接有双向丝杆5，第一电机4运转使双向丝杆5进行转动，双向丝杆5的外壁螺纹套设有两个t型块6，双向丝杆5转动使两个t型块6进行相对移动，车座1的外壁开设有条形槽，条形槽的内壁与t型块6的外壁滑动连接，t型块6通过条形槽进行移动。
26.t型块6的顶部固定连接有弧形夹板7，t型块6的外壁与长槽的内壁滑动连接，车座1的顶部放置有底框9，弧形夹板7的内壁固定连接有橡胶垫8，弧形夹板7移动使橡胶垫8挤压到底框9的外壁上，对底框9与检测箱10进行位置固定，底框9的外壁与橡胶垫8的外壁相接触，底框9的顶部滑动连接有检测箱10，底框9的内部设有调节机构。
27.检测箱10的外壁固定镶嵌有超声波斜探头17(mwb60-4)，检测箱10的外壁固定镶嵌有激光测距传感器18(jy-mse-d150)，车座1移动后带动底框9与检测箱10进行移动，移动过程中通过激光测距传感器18(jy-mse-d150)进行校准，避免车座1与车轮2跑偏，其中激光测距传感器18(jy-mse-d150)先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上；雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。
28.超声波斜探头17(mwb60-4)由于声束是倾斜进入工件的，可以避开高低不平的焊缝表面，在焊缝一侧探伤，而且声束和缺陷面的夹角比较大，尤其是先入射到底面再斜着反射的声束正好垂直于缺陷表面，能产生比较大的反射波，容易检测到缺陷。
29.检测箱10的外壁固定镶嵌有ccd摄像头19，ccd摄像头19对塔筒的外表面进行拍摄，检测箱10的顶部固定连接有led强光灯21，灯光调节模块接收到主控模块的信号，控制led强光灯21运转进行自动补光，主要方便ccd摄像头19对塔筒外表面进行拍摄，检测箱10的外壁固定安装有蜂鸣器，当塔筒的外表面存在有缺陷时，主控模块控制蜂鸣器进行提醒，检测箱10的顶部固定连接有两个把手20，把手20方便使用者抬动检测箱10，检测箱10的内部固定连接有蓄电池22。
30.检测箱10的内部安装有usb电源模块、物联网模块、主控模块、sd卡数据储存模块、分析图像模块、图像处理模块、led显示模块、环境光传感模块与灯光调节模块。
31.usb电源模块是一款数字信号执行器，可以通过程序控制其数字信号的高低电平，从而控制连接在其usb接口上的设备的工作状态，主要通过蓄电池22对于设备进行供电。
32.物联网模块将主控模块上的数据传送到客户端上，方便后续的查看，便于后续的生产。
33.图像采集模块将光信号转换成数字信号，再由图像处理模块进行去噪、图像增强与回复，并且分割目标，最后与图像分析模块进行深化处理，将数据反馈到主控模块内，通过主控模块预设的标准值，进行对比，如果符合将数据储存在sd卡数据储存模块内，如果不符合，主控模块控制蜂鸣器进行运转提醒操作人员，并且图像分析模块将标记出存在缺陷的部分，并且进行放大处理，通过led显示模块进行显示，方便操作人员进行区分。
34.调节机构包括电动推杆11，检测箱10的内部固定安装有水平传感器(sym)，水平传
感器(sym)是通过测量静态重力加速度变化，转换成倾角变化，测量的倾斜角度可以在液晶屏上显示为角度，通常内置有温度补偿，消除由于温度造成的零位角度漂移。
35.底框9的内壁与电动推杆11的外壁固定连接，电动推杆11输出端的顶部固定连接有装配板12，电动推杆11运转使装配板12进行升降，装配板12升降使检测箱10进行升降，调整ccd摄像头19的高度，方便进行检测，装配板12的外壁固定连接有第二电机13，第二电机13输出轴的顶部固定连接有直齿轮14，检测箱10的底部固定连接有圆板15。
36.底框9的顶部开设有圆槽，圆板15位于圆槽内，圆板15的外壁固定套设有环形齿条16，环形齿条16的外壁与直齿轮14的外壁啮合连接，第二电机13的运转使直齿轮14进行转动，直齿轮14转动使环形齿条16进行转动，改变检测箱10的旋转角度，使超声波斜探头17(mwb60-4)与ccd摄像头19对齐塔筒的外表面。
37.工作原理：在使用时，将底框9与检测箱10放置到车座1上，通过水平传感器(sym)检测底框9与检测箱10的水平程度，防止倾斜过大，第一电机4运转使双向丝杆5进行转动，双向丝杆5转动使两个t型块6进行相对移动，t型块6移动使弧形夹板7与橡胶垫8进行相对移动，实现对底框9的位置固定，避免车座1通过车轮2进行移动时底框9晃动，车座1移动后带动底框9与检测箱10进行移动，移动过程中通过激光测距传感器18(jy-mse-d150)进行校准，避免车座1与车轮2跑偏；并且电动推杆11运转使装配板12进行升降，装配板12升降使检测箱10进行升降，调整ccd摄像头19的高度，方便进行检测，同时第二电机13的运转使直齿轮14进行转动，直齿轮14转动使环形齿条16进行转动，改变检测箱10的旋转角度，使超声波斜探头17(mwb60-4)与ccd摄像头19对齐塔筒的外表面；在检测过程中通过ccd摄像头19对塔筒的外表面进行拍摄，并且环境光传感模块检测周围光线的变化，通过灯光调节模块控制led强光灯21运转进行补光，主要方便ccd摄像头19对塔筒外表面进行拍摄，图像采集模块将光信号转换成数字信号，再由图像处理模块进行去噪、图像增强与回复，并且分割目标，最后与图像分析模块进行深化处理，将数据反馈到主控模块内，通过主控模块预设的标准值，进行对比，如果符合将数据储存在sd卡数据储存模块内，如果不符合，主控模块控制蜂鸣器进行运转提醒操作人员，并且图像分析模块将标记出存在缺陷的部分，并且进行放大处理，通过led显示模块进行显示，方便操作人员进行区分，将缺陷部位通过物联网模块上传云服务器，将数据储存在客户端，方便日后的质量管理，确保更好的进行生产；在进行视觉检测的同时超声波斜探头17(mwb60-4)发生声波，对焊缝位置检测，避免缺陷面较大。
38.以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。

技术特征：
1.一种风力发电机塔筒视觉检测机构，包括车座(1)，其特征在于，所述车座(1)的底部安装有四个车轮(2)，所述车座(1)的外壁固定连接有设备框(3)，所述设备框(3)的内部固定连接有第一电机(4)，所述车座(1)的外壁开设有长槽，长槽的内壁转动连接有双向丝杆(5)，所述双向丝杆(5)的外壁螺纹套设有两个t型块(6)，所述t型块(6)的顶部固定连接有弧形夹板(7)，所述车座(1)的顶部放置有底框(9)，所述底框(9)的顶部滑动连接有检测箱(10)，所述底框(9)的内部设有调节机构，所述检测箱(10)的外壁固定镶嵌有超声波斜探头(17)，所述检测箱(10)的外壁固定镶嵌有ccd摄像头(19)，所述检测箱(10)的顶部固定连接有led强光灯(21)，所述检测箱(10)的外壁固定安装有蜂鸣器；所述检测箱(10)的内部安装有usb电源模块、物联网模块、主控模块、sd卡数据储存模块、分析图像模块、图像处理模块、led显示模块、环境光传感模块与灯光调节模块。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述调节机构包括电动推杆(11)，所述底框(9)的内壁与电动推杆(11)的外壁固定连接，所述电动推杆(11)输出端的顶部固定连接有装配板(12)，所述装配板(12)的外壁固定连接有第二电机(13)，所述第二电机(13)输出轴的顶部固定连接有直齿轮(14)，所述检测箱(10)的底部固定连接有圆板(15)，所述圆板(15)的外壁固定套设有环形齿条(16)，所述环形齿条(16)的外壁与直齿轮(14)的外壁啮合连接。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述车座(1)的外壁开设有圆孔，圆孔的内壁与第一电机(4)输出轴的外壁固定连接。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述车座(1)的外壁开设有条形槽，条形槽的内壁与t型块(6)的外壁滑动连接。5.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述t型块(6)的外壁与长槽的内壁滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述弧形夹板(7)的内壁固定连接有橡胶垫(8)，所述底框(9)的外壁与橡胶垫(8)的外壁相接触。7.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述检测箱(10)的顶部固定连接有两个把手(20)，所述检测箱(10)的内部固定连接有蓄电池(22)。8.根据权利要求7所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述检测箱(10)的内部固定安装有水平传感器，所述检测箱(10)的外壁固定镶嵌有激光测距传感器(18)。9.根据权利要求2所述的一种风力发电机塔筒视觉检测机构，其特征在于，所述底框(9)的顶部开设有圆槽，所述圆板(15)位于圆槽内。

技术总结
本发明提供一种风力发电机塔筒视觉检测机构，包括检测箱，检测箱的内部安装有USB电源模块、物联网模块、主控模块、SD卡数据储存模块、分析图像模块、图像处理模块、LED显示模块、环境光传感模块与灯光调节模块。本发明通过环境光传感模块检测周围光线的变化，通过灯光调节模块控制LED强光灯运转进行补光，主要方便CCD摄像头对塔筒外表面进行拍摄；图像采集模块、图像处理模块与主控模块，检测值与预设的标准值进行对比，通过蜂鸣器提醒操作人员某位置存在缺陷，并且将缺陷部位通过物联网模块上传云服务器，将数据储存在客户端，方便日后的质量管理，确保更好的进行生产。确保更好的进行生产。确保更好的进行生产。


技术研发人员：马帅 史章峰 马占锋 文乐 张望宏 蔡宝金 郭超
受保护的技术使用者：华能陕西子长发电有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/10/8