CN112945983A - 一种飞机发动机叶片用清洁检测***及清洁检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机发动机叶片用清洁检测***和方法，所述***包括：用于控制清洁组件的工控模块；用于控制视觉传感器的录入模块；用于处理录入模块录入图像的处理模块；用于进行建立坐标系的建立模块；以及用于进行用于定位刷头的定位模块。本发明通过设计录入模块、处理模块及建立模块，通过处理模块将录入模块录入的叶片图像进行边缘化处理，进而再通过建立模块进行建立坐标系，进而规划刷头移动路径，进而可以安装小面积刷头进行完成对叶片的清洁工作，进而避免出现叶片局部清洁不完全的情况出现。

Description

一种飞机发动机叶片用清洁检测***及清洁检测方法

技术领域

本发明涉及一种飞机发动机叶片用清洁检测***，具体是一种飞机发动机叶片用清洁检测***及其清洁检测方法。

背景技术

通常航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每依次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。

航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，正在使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和巡航导弹动力，而且利用航空发动机派生发展的燃气轮机还被广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。

而飞机发动机叶片进行清洁时，传统的清洁方式基本通过安装大面积刷头进行完成对叶片的清洁，通过刷头覆盖叶片进行完成清洁，而由于叶片的不规则，通常容易出现叶片局部出现未完全清洁的情况出现，进而需要返工重新清洁的现象出现。

发明内容

发明目的：提供一种飞机发动机叶片用清洁检测***，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种飞机发动机叶片用清洁检测***，包括：

用于控制清洁组件的工控模块；

用于控制视觉传感器的录入模块；

用于处理录入模块录入图像的处理模块；

用于进行建立坐标系的建立模块；

以及用于进行用于定位刷头的定位模块。

在进一步实施例中，所述工控模块包括用于控制变位机构的变位模块，用于进行控制移位机构的移位模块，以及用于控制清洗夹具的清洗模块；

所述清洁组件包括底板，与所述底板固定连接的变位机构，与所述变位机构固定连接的连接板，安装在所述连接板下方的刷头，安装在所述底板上方的移位机构，以及与所述移位机构固定连接的清洗夹具；所述连接板上还固定安装有视觉传感器；

所述底板上还开有清洗槽；所述连接板下方还固定安装有X光探伤仪。

在进一步实施例中，所述移位模块控制移位机构进行完成对清洗夹具的移位工作；

所述移位机构包括两组固定安装在所述底板上的移位单元；

每组移位单元包括固定安装在所述底板上的移位架，固定安装在所述移位架上的移位电机，插接所述移位架且与所述移位电机同轴转动的移位丝杆，套接所述移位丝杆且与所述移位架滑动连接的移位块；

所述移位块侧部设有滑块；所述移位架内侧固定安装有与所述滑块适配的滑轨；

设计移位机构主要为了进行带动叶片的移动，进而调整叶片移动至适配的位置，进而由变位机构进行带动刷头进行完成对叶片的清洁工作。

在进一步实施例中，所述清洗模块包括用于控制夹具变向架的变向模块，用于控制夹具升降机构的升降模块，以及用于控制夹具吸盘的吸盘模块；

所述清洗夹具包括分别固定安装在两组移位单元上的两组夹具单元；每组夹具单元包括固定安装在移位块上的夹具变向架，与所述夹具变向架固定连接的夹具升降机构，以及与所述夹具升降机构固定连接的夹具吸盘；

所述夹具变向架包括固定安装在所述移位块上的夹具底架，与所述夹具底架铰接的夹具摆动气缸，插接于所述夹具摆动气缸的夹具伸缩杆，与所述夹具伸缩杆铰接且与所述夹具底架转动连接的夹具摆动架；当夹具摆动气缸工作时，夹具摆动架逐渐由与夹具底架垂直状态转为平行状态；

所述夹具升降机构包括与夹具摆动架固定连接的夹具升降架，与所述夹具升降架固定连接的夹具升降气缸，插接于所述夹具升降气缸的夹具升降伸缩杆，插接与所述夹具升降架的夹具升降导杆，以及与所述夹具升降伸缩杆固定连接且套接于所述夹具升降导杆的夹具升降滑板；

所述夹具吸盘包括与夹具升降滑板固定连接的吸盘架，插接于所述吸盘架的若干组吸盘伸缩杆，设置在吸盘伸缩杆端部的退让机构，与所述退让机构固定连接的摆动球，以及与所述摆动球固定连接的真空吸盘；

所述退让机构包括与所述吸盘伸缩杆固定连接的退让固定块，与所述退让固定块固定连接的退让伸缩杆，套接于所述退让伸缩杆的退让气缸，与所述退让气缸固定连接的退让衔接块，套接于所述退让伸缩杆且设置在所述退让固定块和退让衔接块之间的退让弹簧；

所述刷头为球形海绵刷头；所述海绵具有预定湿度；

所述摆动球包括与退让衔接块固定连接的球架，以及镶嵌在所述球架内的变位球；

所述变位球与所述真空吸盘固定连接；

所述变位球至少五分之三部分镶嵌在所述球架内；

设计夹具变向架主要为了进行带动叶片进行改变角度，进而使得变位机构可以对叶片不同角度的清洁工作。

设计升降机构主要为了进行带动叶片进行改变位置，进而以供刷头更加便捷的清洁叶片。

设计退让机构进行完成对叶片受压力的缓冲，进而避免叶片受刷头压力进行清洁时，出现刷头抵住叶片进行清洁，进而避免叶片出现划伤，进而影响叶片的使用。

在进一步实施例中，所述变位模块用于进行控制变位机构进行完成带动刷头进行移动，进而完成对叶片的清洁工作；

所述变位机构包括与所述底板固定连接的变位架，插接于所述变位架的变位第一丝杆及变位第一导杆，套接于所述变位第一丝杆和导杆的变位第一滑动架，插接于所述变位第一滑动架的变位第二丝杆及变位第二导杆，套接于所述变位第二丝杆及导杆的变位第二滑动架，插接于所述变位第二滑动架的变位第三丝杆及变位第三导杆，以及套接于所述变位第三丝杆及变位第三导杆的变位第三滑动架；

所述变位第一丝杆的端部设有与所述变位架固定连接的变位第一电机；

所述变位第二丝杆的端部设有与所述变位第一滑动架固定连接的变位第二电机；

所述变位第三丝杆的端部设有与所述变位第二滑动架固定连接的变位第三电机；

所述第二滑动架下方还固定安装有风干机构，所述风干机构包括固定安装在所述第二滑动架下方的风扇壳体，插接于所述风扇壳体的驱动轴，以及套接于所述驱动轴的扇叶；

所述驱动轴外接驱动电机；

在进一步实施例中，所述变位机构的端部还可以安装传送带，所述传送带上固定安装有用于机械臂，所述机械臂上固定安装有吸附盘，通过传送带进行传送需要清洁的叶片，再进行通过机械臂进行带动吸附盘进行吸附叶片，进而通过机械臂进行改变位置，进而将叶片移动至适配位置以供清洗夹具进行吸附，进而完成对叶片的自动化上料及下料工作；

所述机械臂为三轴机械臂；

所述传送带包括滚筒式传送带或履带式传送带。

在进一步实施例中，所述录入模块主要用于进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理。

在进一步实施例中，所述处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；

通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

所述处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理。

在进一步实施例中，所述建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头的移动轨迹。

在进一步实施例中，所述定位模块，用于确定刷头的起点及刷头的运动轨迹，通过在刷头内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构，进而带动刷头移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头运动轨迹，进而避免刷头偏移轨迹。

一种飞机发动机叶片用清洁检测***的清洁检测方法，包括：

步骤1、叶片需要进行清洁时，此时将叶片放置在清洗夹具上，由吸盘模块进行控制真空吸盘进行完成对叶片的吸取，而由于叶片具有弧度且不规则，在真空吸盘吸附过程中，叶片将挤压真空吸盘进行变换角度，进而由变位球及球架进行适应真空吸盘的角度变换，同时由吸盘伸缩杆进行适应吸盘的位置变换；

步骤2、当叶片吸附完成后，由移位模块控制移位机构进行带动夹取叶片的夹具单元进行滑动，进而移动至适当的清洗位置；

此时由移位电机进行工作，进而带动移位丝杆进行转动，进而带动移位块进行滑动，进而带动夹取叶片的夹具单元进行滑动至适当位置；

步骤3、 当叶片移动至适配位置后，此时由变向模块控制夹取叶片的夹具单元进行工作，进而带动叶片调整至适配的角度；

通过夹具摆动气缸进行工作，进而带动夹具伸缩杆进行伸缩，进而带动夹具摆动架进行沿夹具底架进行摆动，进而带动夹具升降机构进行摆动，进而带动夹具吸盘进行摆动，进而带动叶片进行调整角度；

步骤4、当叶片角度调整完成后，再由升降模块控制夹具升降机构进行带动夹具吸盘进行调整位置，此时通过夹具升降气缸进行工作，进而带动夹具升降伸缩杆进行运动，进而带动夹具升降滑板进行沿夹具升降导杆进行滑动，进而带动夹具吸盘进行变位位置，进而完成对叶片的位置调整；

步骤5、当叶片调整完成后，通过录入模块进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理；

处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；

通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

所述处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理；

再通过建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头的移动轨迹；

通过在刷头内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构，进而带动刷头移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头运动轨迹，进而避免刷头偏移轨迹；

步骤6、通过变位模块进行控制变位机构进行带动刷头按照规划的路径进行运动，进行完成对叶片的清洗工作，通过变位第一电机进行带动变位第一丝杆进行转动，进而带动变位第一滑动架进行沿变位第一导杆进行移动，进而再由变位第二电机进行带动变位第二电机丝杆进行转动，进而带动变位第二滑动架沿变位第二导杆进行滑动，进而再由变位第三电机进行带动变位第三丝杆进行转动，进而带动变位第三滑动架沿变位第三导杆进行滑动，进而带动刷头进行移动，进而完移动至清洗池内蘸取清洗液，进而再成对叶片的清洗工作；而在变位架带动刷头进行完成对叶片清洁时，叶片位置由视觉传感器进行感知；

步骤7、而在刷头进行对叶片清洁时，刷头将挤压叶片，进而带动叶片进行挤压真空吸盘，进而由退让机构进行完成对挤压的适应；

当叶片受压力时，此时叶片将进行挤压真空吸盘，进而气压摆动球，进而挤压退让衔接块，进而挤压退让弹簧，进而完成对挤压退让伸缩杆，进而使得退让弹簧发生形变，进而完成对挤压力的缓冲；进而避免叶片在清洗时出现划伤；

步骤8、当叶片一面清洗完成后，再由另外一组夹具单元进行吸取叶片，进而再由移位机构带动另外一组夹具单元进行移动至适配位置，再完成对叶片另外一面的清洁工作；而由于叶片一面凹陷，另外一面凸起，此时另外一组夹具单元进行吸取叶片时，需要通过吸盘伸缩杆进行带动真空吸盘进行改变位置，进而以适应不同凹凸状的叶片的吸取工作；

清洁完成后进行风干，通过驱动电机进行带动驱动轴进行转动，进而带动扇叶进行转动，进而完成对叶片的风干工作，当叶片风干完成后再由X光探伤仪进行完成对叶片的探伤工作。

有益效果：本发明公开了一种飞机发动机叶片用清洁检测***，通过设计录入模块、处理模块及建立模块，通过处理模块将录入模块录入的叶片图像进行边缘化处理，进而再通过建立模块进行建立坐标系，进而规划刷头移动路径，进而可以安装小面积刷头进行完成对叶片的清洁工作，进而避免出现叶片局部清洁不完全的情况出现。

附图说明

图1是本发明的***示意图。

图2是本发明的变位机构。

图3是本发明的清洗夹具示意图。

图4是本发明的夹具摆动架示意图 。

图5是本发明的夹具升降机构示意图。

图6是本发明的夹具吸盘示意图。

图7是本发明的退让机构示意图。

图8是本发明的变位球示意图。

图9是本发明的移位机构示意图。

图10是本发明的机械臂示意图。

图11是本发明的传送带示意图。

附图标记：底板1、移位块11、移位架12、移位电机13、清洗夹具2、夹具变向架21、夹具底架211、夹具摆动气缸212、夹具摆动架213、夹具伸缩杆214、夹具升降机构22、夹具升降架221、夹具升降气缸222、夹具升降伸缩杆223、夹具升降导杆224、夹具升降滑板225、夹具吸盘23、吸盘架231、真空吸盘232、退让弹簧2321、退让伸缩杆2322、退让气缸2323、变位球2324、球架2325、吸盘伸缩杆234、连接板3、刷头4、变位机构5、变位架51、变位第一丝杆52、变位第一导杆53、变位第一滑动架54、变位第二丝杆55、变位第二导杆56、变位第二滑动架57、变位第三丝杆58、变位第三导杆59、变位第三滑动架60、清洗池6、机械臂7、传送带8。

具体实施方式

经过申请人的研究分析，出现这一问题（传统飞机发动机叶片清洁装置在进行对叶片清洁时，容易出现划伤）的原因在于，

一种飞机发动机叶片用清洁检测***包括：底板1、移位块11、移位架12、移位电机13、清洗夹具2、夹具变向架21、夹具底架211、夹具摆动气缸212、夹具摆动架213、夹具伸缩杆214、夹具升降机构22、夹具升降架221、夹具升降气缸222、夹具升降伸缩杆223、夹具升降导杆224、夹具升降滑板225、夹具吸盘23、吸盘架231、真空吸盘232、退让弹簧2321、退让伸缩杆2322、退让气缸2323、变位球2324、球架2325、吸盘伸缩杆234、连接板3、刷头4、变位机构5、变位架51、变位第一丝杆52、变位第一导杆53、变位第一滑动架54、变位第二丝杆55、变位第二导杆56、变位第二滑动架57、变位第三丝杆58、变位第三导杆59、变位第三滑动架60、清洗池6、机械臂7、传送带8。

一种飞机发动机叶片用清洁检测***包括：用于控制清洁组件的工控模块；用于控制视觉传感器的录入模块；用于处理录入模块录入图像的处理模块；用于进行建立坐标系的建立模块；以及用于进行用于定位刷头4的定位模块。

所述工控模块包括用于控制变位机构5的变位模块，用于进行控制移位机构的移位模块，以及用于控制清洗夹具2的清洗模块；

所述清洁组件包括底板1，与所述底板1固定连接的变位机构5，与所述变位机构5固定连接的连接板3，安装在所述连接板3下方的刷头4，安装在所述底板1上方的移位机构，以及与所述移位机构固定连接的清洗夹具2；所述连接板3上还固定安装有视觉传感器。

所述移位模块控制移位机构进行完成对清洗夹具2的移位工作；

所述移位机构包括两组固定安装在所述底板1上的移位单元；

每组移位单元包括固定安装在所述底板1上的移位架12，固定安装在所述移位架12上的移位电机13，插接所述移位架12且与所述移位电机13同轴转动的移位丝杆，套接所述移位丝杆且与所述移位架12滑动连接的移位块11；

所述移位块11侧部设有滑块；所述移位架12内侧固定安装有与所述滑块适配的滑轨；

设计移位机构主要为了进行带动叶片的移动，进而调整叶片移动至适配的位置，进而由变位机构5进行带动刷头4进行完成对叶片的清洁工作。

所述清洗模块包括用于控制夹具变向架21的变向模块，用于控制夹具升降机构22的升降模块，以及用于控制夹具吸盘23的吸盘模块；

所述清洗夹具2包括分别固定安装在两组移位单元上的两组夹具单元；每组夹具单元包括固定安装在移位块11上的夹具变向架21，与所述夹具变向架21固定连接的夹具升降机构22，以及与所述夹具升降机构22固定连接的夹具吸盘23；

所述夹具变向架21包括固定安装在所述移位块11上的夹具底架211，与所述夹具底架211铰接的夹具摆动气缸212，插接于所述夹具摆动气缸212的夹具伸缩杆214，与所述夹具伸缩杆214铰接且与所述夹具底架211转动连接的夹具摆动架213；当夹具摆动气缸212工作时，夹具摆动架213逐渐由与夹具底架211垂直状态转为平行状态；

所述夹具升降机构22包括与夹具摆动架213固定连接的夹具升降架221，与所述夹具升降架221固定连接的夹具升降气缸222，插接于所述夹具升降气缸222的夹具升降伸缩杆223，插接与所述夹具升降架221的夹具升降导杆224，以及与所述夹具升降伸缩杆223固定连接且套接于所述夹具升降导杆224的夹具升降滑板225；

所述夹具吸盘23包括与夹具升降滑板225固定连接的吸盘架231，插接于所述吸盘架231的若干组吸盘伸缩杆234，设置在吸盘伸缩杆234端部的退让机构，与所述退让机构固定连接的摆动球，以及与所述摆动球固定连接的真空吸盘232；

所述退让机构包括与所述吸盘伸缩杆234固定连接的退让固定块，与所述退让固定块固定连接的退让伸缩杆2322，套接于所述退让伸缩杆2322的退让气缸2323，与所述退让气缸2323固定连接的退让衔接块，套接于所述退让伸缩杆2322且设置在所述退让固定块和退让衔接块之间的退让弹簧2321；

所述刷头4为球形海绵刷头4；所述海绵具有预定湿度；

所述摆动球包括与退让衔接块固定连接的球架2325，以及镶嵌在所述球架2325内的变位球2324；

所述变位球2324与所述真空吸盘232固定连接；

所述变位球2324至少五分之三部分镶嵌在所述球架2325内；

设计夹具变向架21主要为了进行带动叶片进行改变角度，进而使得变位机构5可以对叶片不同角度的清洁工作。

设计升降机构主要为了进行带动叶片进行改变位置，进而以供刷头4更加便捷的清洁叶片。

设计退让机构进行完成对叶片受压力的缓冲，进而避免叶片受刷头4压力进行清洁时，出现刷头4抵住叶片进行清洁，进而避免叶片出现划伤，进而影响叶片的使用。

所述变位模块用于进行控制变位机构5进行完成带动刷头4进行移动，进而完成对叶片的清洁工作；

所述变位机构5包括与所述底板1固定连接的变位架51，插接于所述变位架51的变位第一丝杆52及变位第一导杆53，套接于所述变位第一丝杆52和导杆的变位第一滑动架54，插接于所述变位第一滑动架54的变位第二丝杆55及变位第二导杆56，套接于所述变位第二丝杆55及导杆的变位第二滑动架57，插接于所述变位第二滑动架57的变位第三丝杆58及变位第三导杆59，以及套接于所述变位第三丝杆58及变位第三导杆59的变位第三滑动架60；

所述变位第一丝杆52的端部设有与所述变位架51固定连接的变位第一电机；

所述变位第二丝杆55的端部设有与所述变位第一滑动架54固定连接的变位第二电机；

所述变位第三丝杆58的端部设有与所述变位第二滑动架57固定连接的变位第三电机。

在进一步实施例中，所述录入模块主要用于进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理。

所述处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；

通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

所述处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理。

所述建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头4的移动轨迹。

所述定位模块，用于确定刷头4的起点及刷头4的运动轨迹，通过在刷头4内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构5，进而带动刷头4移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头4在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头4运动轨迹，进而避免刷头4偏移轨迹。

工作原理说明：叶片需要进行清洁时，此时将叶片放置在清洗夹具2上，由吸盘模块进行控制真空吸盘232进行完成对叶片的吸取，而由于叶片具有弧度且不规则，在真空吸盘232吸附过程中，叶片将挤压真空吸盘232进行变换角度，进而由变位球2324及球架2325进行适应真空吸盘232的角度变换，同时由吸盘伸缩杆234进行适应吸盘的位置变换；当叶片吸附完成后，由移位模块控制移位机构进行带动夹取叶片的夹具单元进行滑动，进而移动至适当的清洗位置；此时由移位电机13进行工作，进而带动移位丝杆进行转动，进而带动移位块11进行滑动，进而带动夹取叶片的夹具单元进行滑动至适当位置；当叶片移动至适配位置后，此时由变向模块控制夹取叶片的夹具单元进行工作，进而带动叶片调整至适配的角度；

通过夹具摆动气缸212进行工作，进而带动夹具伸缩杆214进行伸缩，进而带动夹具摆动架213进行沿夹具底架211进行摆动，进而带动夹具升降机构22进行摆动，进而带动夹具吸盘23进行摆动，进而带动叶片进行调整角度；当叶片角度调整完成后，再由升降模块控制夹具升降机构22进行带动夹具吸盘23进行调整位置，此时通过夹具升降气缸222进行工作，进而带动夹具升降伸缩杆223进行运动，进而带动夹具升降滑板225进行沿夹具升降导杆224进行滑动，进而带动夹具吸盘23进行变位位置，进而完成对叶片的位置调整；当叶片调整完成后，通过录入模块进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理；处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

所述处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理；

再通过建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头4的移动轨迹；

通过在刷头4内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构5，进而带动刷头4移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头4在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头4运动轨迹，进而避免刷头4偏移轨迹；通过变位模块进行控制变位机构5进行带动刷头4按照规划的路径进行运动，进行移动至清洗池6内蘸取清洗液，进而再完成对叶片的清洗工作，通过变位第一电机进行带动变位第一丝杆52进行转动，进而带动变位第一滑动架54进行沿变位第一导杆53进行移动，进而再由变位第二电机进行带动变位第二电机丝杆进行转动，进而带动变位第二滑动架57沿变位第二导杆56进行滑动，进而再由变位第三电机进行带动变位第三丝杆58进行转动，进而带动变位第三滑动架60沿变位第三导杆59进行滑动，进而带动刷头4进行移动，进而完成对叶片的清洗工作；而在变位架51带动刷头4进行完成对叶片清洁时，叶片位置由视觉传感器进行感知；而在刷头4进行对叶片清洁时，刷头4将挤压叶片，进而带动叶片进行挤压真空吸盘232，进而由退让机构进行完成对挤压的适应；当叶片受压力时，此时叶片将进行挤压真空吸盘232，进而气压摆动球，进而挤压退让衔接块，进而挤压退让弹簧2321，进而完成对挤压退让伸缩杆2322，进而使得退让弹簧2321发生形变，进而完成对挤压力的缓冲；进而避免叶片在清洗时出现划伤；当叶片一面清洗完成后，再由另外一组夹具单元进行吸取叶片，进而再由移位机构带动另外一组夹具单元进行移动至适配位置，再完成对叶片另外一面的清洁工作；

而由于叶片一面凹陷，另外一面凸起，此时另外一组夹具单元进行吸取叶片时，需要通过吸盘伸缩杆234进行带动真空吸盘232进行改变位置，进而以适应不同凹凸状的叶片的吸取工作；

清洁完成后进行风干，通过驱动电机进行带动驱动轴进行转动，进而带动扇叶进行转动，进而完成对叶片的风干工作，当叶片风干完成后再由X光探伤仪进行完成对叶片的探伤工作。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是，包括：

用于控制清洁组件的工控模块；

用于控制视觉传感器的录入模块；

用于处理录入模块录入图像的处理模块；

用于进行建立坐标系的建立模块；

以及用于进行用于定位刷头的定位模块。

2.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述工控模块包括用于控制变位机构的变位模块，用于进行控制移位机构的移位模块，以及用于控制清洗夹具的清洗模块；

所述清洁组件包括底板，与所述底板固定连接的变位机构，与所述变位机构固定连接的连接板，安装在所述连接板下方的刷头，安装在所述底板上方的移位机构，以及与所述移位机构固定连接的清洗夹具；所述连接板上还固定安装有视觉传感器；所述底板上还开有清洗槽；所述连接板下方还固定安装有X光探伤仪。

3.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述录入模块主要用于进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理。

4.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；

通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理。

5.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头的移动轨迹。

6.根据权利要求1所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述定位模块，用于确定刷头的起点及刷头的运动轨迹，通过在刷头内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构，进而带动刷头移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头运动轨迹，进而避免刷头偏移轨迹。

7.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述移位模块控制移位机构进行完成对清洗夹具的移位工作；

所述移位机构包括两组固定安装在所述底板上的移位单元；

每组移位单元包括固定安装在所述底板上的移位架，固定安装在所述移位架上的移位电机，插接所述移位架且与所述移位电机同轴转动的移位丝杆，套接所述移位丝杆且与所述移位架滑动连接的移位块；

所述移位块侧部设有滑块；所述移位架内侧固定安装有与所述滑块适配的滑轨。

8.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述清洗模块包括用于控制夹具变向架的变向模块，用于控制夹具升降机构的升降模块，以及用于控制夹具吸盘的吸盘模块；

所述清洗夹具包括分别固定安装在两组移位单元上的两组夹具单元；每组夹具单元包括固定安装在移位块上的夹具变向架，与所述夹具变向架固定连接的夹具升降机构，以及与所述夹具升降机构固定连接的夹具吸盘；

所述夹具变向架包括固定安装在所述移位块上的夹具底架，与所述夹具底架铰接的夹具摆动气缸，插接于所述夹具摆动气缸的夹具伸缩杆，与所述夹具伸缩杆铰接且与所述夹具底架转动连接的夹具摆动架；当夹具摆动气缸工作时，夹具摆动架逐渐由与夹具底架垂直状态转为平行状态；

所述夹具升降机构包括与夹具摆动架固定连接的夹具升降架，与所述夹具升降架固定连接的夹具升降气缸，插接于所述夹具升降气缸的夹具升降伸缩杆，插接与所述夹具升降架的夹具升降导杆，以及与所述夹具升降伸缩杆固定连接且套接于所述夹具升降导杆的夹具升降滑板；

所述夹具吸盘包括与夹具升降滑板固定连接的吸盘架，插接于所述吸盘架的若干组吸盘伸缩杆，设置在吸盘伸缩杆端部的退让机构，与所述退让机构固定连接的摆动球，以及与所述摆动球固定连接的真空吸盘；

所述退让机构包括与所述吸盘伸缩杆固定连接的退让固定块，与所述退让固定块固定连接的退让伸缩杆，套接于所述退让伸缩杆的退让气缸，与所述退让气缸固定连接的退让衔接块，套接于所述退让伸缩杆且设置在所述退让固定块和退让衔接块之间的退让弹簧；

所述刷头为球形海绵刷头；所述海绵具有预定湿度；

所述摆动球包括与退让衔接块固定连接的球架，以及镶嵌在所述球架内的变位球；

所述变位球与所述真空吸盘固定连接；

所述变位球至少五分之三部分镶嵌在所述球架内。

9.根据权利要求2所述的一种飞机发动机叶片用清洁检测***，其特征是：所述变位模块用于进行控制变位机构进行完成带动刷头进行移动，进而完成对叶片的清洁工作；

所述变位机构包括与所述底板固定连接的变位架，插接于所述变位架的变位第一丝杆及变位第一导杆，套接于所述变位第一丝杆和导杆的变位第一滑动架，插接于所述变位第一滑动架的变位第二丝杆及变位第二导杆，套接于所述变位第二丝杆及导杆的变位第二滑动架，插接于所述变位第二滑动架的变位第三丝杆及变位第三导杆，以及套接于所述变位第三丝杆及变位第三导杆的变位第三滑动架；

所述变位第一丝杆的端部设有与所述变位架固定连接的变位第一电机；

所述变位第二丝杆的端部设有与所述变位第一滑动架固定连接的变位第二电机；

所述变位第三丝杆的端部设有与所述变位第二滑动架固定连接的变位第三电机；

所述第二滑动架下方还固定安装有风干机构，所述风干机构包括固定安装在所述第二滑动架下方的风扇壳体，插接于所述风扇壳体的驱动轴，以及套接于所述驱动轴的扇叶；

所述驱动轴外接驱动电机。

10.一种飞机发动机叶片用清洁检测***的清洁检测方法，其特征是，包括：

步骤1、叶片需要进行清洁时，此时将叶片放置在清洗夹具上，由吸盘模块进行控制真空吸盘进行完成对叶片的吸取，而由于叶片具有弧度且不规则，在真空吸盘吸附过程中，叶片将挤压真空吸盘进行变换角度，进而由变位球及球架进行适应真空吸盘的角度变换，同时由吸盘伸缩杆进行适应吸盘的位置变换；

步骤2、当叶片吸附完成后，由移位模块控制移位机构进行带动夹取叶片的夹具单元进行滑动，进而移动至适当的清洗位置；

此时由移位电机进行工作，进而带动移位丝杆进行转动，进而带动移位块进行滑动，进而带动夹取叶片的夹具单元进行滑动至适当位置；

步骤3、 当叶片移动至适配位置后，此时由变向模块控制夹取叶片的夹具单元进行工作，进而带动叶片调整至适配的角度；

通过夹具摆动气缸进行工作，进而带动夹具伸缩杆进行伸缩，进而带动夹具摆动架进行沿夹具底架进行摆动，进而带动夹具升降机构进行摆动，进而带动夹具吸盘进行摆动，进而带动叶片进行调整角度；

步骤4、当叶片角度调整完成后，再由升降模块控制夹具升降机构进行带动夹具吸盘进行调整位置，此时通过夹具升降气缸进行工作，进而带动夹具升降伸缩杆进行运动，进而带动夹具升降滑板进行沿夹具升降导杆进行滑动，进而带动夹具吸盘进行变位位置，进而完成对叶片的位置调整；

步骤5、当叶片调整完成后，通过录入模块进行控制视觉传感器进行拍摄被夹取后叶片的图像，进而将拍摄到的画面传输至处理模块进而由处理模块进行完成对叶片图像的处理；

处理模块通过3*3的卷积模版，进行遍历录入模块传输画面的所有像素点，进行逐一考察各个像素点为中心，周围八个临近区域中像素的灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权和与其余五个像素的灰度加权和的差值；

通过此方法依次计算得到八个方向上的差值，进而选择其中的最大值，进行重新赋值个当前的中心像素作为输出位；

Krisch算子使用八个卷积模版，分别代表中心像素的八个特定方向，卷积模版如下：

使用以上八个模版，依次处理原图像中的所有像素，进而计算得到其边缘强度，再通过阈值进行检查，提取最后的边缘点，进而完成边缘检测；

所述处理模块处理步骤如下：

1、获取原图像的数据区指针；

2、新建两个缓冲区，缓冲区大小与原图像一致，用于存储原图像及其副本，以供后面计算处理，同时将两个区域初始化为原图像副本，分别进行用图像1和图像2进行标记；

3、为两个缓存区域，在每个区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后两个区域中，分别遍历副本图像中所有像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将其中计算得出的较值暂存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

4、重复步骤3，依次设置剩余的六个模板，并进行计算处理，最后得出的图像1和图像2中的较大灰度值存放在缓冲图像1中；

5、将处理后的图像1复制到原图像数据区中，进而通过编程实现图像边缘处理；

再通过建立模块通过将边缘化的图像映射到控制终端中，并将边缘化后的图像通过栅格法进行栅格，进而建立坐标系，进而通过建立的坐标系图像进行规划刷头的移动轨迹；

通过在刷头内设计定位***，进行完成定位工作，当边缘化图像映射到控制终端，建立坐标系后，此时将由控制终端确认原点，进而通过视觉传感器配合变位机构，进而带动刷头移动至原点位置，进而在通过控制终端发送指令至工控模块，进而按照坐标系上建立的轨迹进行完成对叶片的清洁工作；

而刷头在进行对叶片清洁时，将由定位模块实时定位刷头运动轨迹，进而避免刷头偏移轨迹；

步骤6、通过变位模块进行控制变位机构进行带动刷头按照规划的路径进行运动，进行完成对叶片的清洗工作，通过变位第一电机进行带动变位第一丝杆进行转动，进而带动变位第一滑动架进行沿变位第一导杆进行移动，进而再由变位第二电机进行带动变位第二电机丝杆进行转动，进而带动变位第二滑动架沿变位第二导杆进行滑动，进而再由变位第三电机进行带动变位第三丝杆进行转动，进而带动变位第三滑动架沿变位第三导杆进行滑动，进而带动刷头进行移动，进而移动至清洗池内蘸取清洗液，进而再完成对叶片的清洗工作；而在变位架带动刷头进行完成对叶片清洁时，叶片位置由视觉传感器进行感知；

步骤7、而在刷头进行对叶片清洁时，刷头将挤压叶片，进而带动叶片进行挤压真空吸盘，进而由退让机构进行完成对挤压的适应；

当叶片受压力时，此时叶片将进行挤压真空吸盘，进而气压摆动球，进而挤压退让衔接块，进而挤压退让弹簧，进而完成对挤压退让伸缩杆，进而使得退让弹簧发生形变，进而完成对挤压力的缓冲；进而避免叶片在清洗时出现划伤；

步骤8、当叶片一面清洗完成后，再由另外一组夹具单元进行吸取叶片，进而再由移位机构带动另外一组夹具单元进行移动至适配位置，再完成对叶片另外一面的清洁工作；而由于叶片一面凹陷，另外一面凸起，此时另外一组夹具单元进行吸取叶片时，需要通过吸盘伸缩杆进行带动真空吸盘进行改变位置，进而以适应不同凹凸状的叶片的吸取工作；

清洁完成后进行风干，通过驱动电机进行带动驱动轴进行转动，进而带动扇叶进行转动，进而完成对叶片的风干工作，当叶片风干完成后再由X光探伤仪进行完成对叶片的探伤工作。

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