[发明专利]自动测厚系统和方法

说明书

本发明属于厚度检测技术领域，提供一种自动测厚系统和方法，该系统包括：夹取装置，用于夹取待测试片并带动待测试片执行厚度检测动作；机器视觉装置，位于所述超声检测装置上方，用于确定待测试片的目标检测点的位置信息；定位装置，用于确定经过目标检测点的切平面的法线方向；超声检测装置，包括超声测厚仪，在超声测厚仪的检测方向与目标检测点的切平面的法线方向平行的位姿下采集待测试片在目标检测点的壁厚；控制装置，与夹取装置和超声检测装置电连接，用于控制夹取待测试片并将待测试片送至检测位置以进行厚度检测；显示装置，用于显示待测试片的检测过程。本发明实现了检测动作自动化，保证了测量一致性，提高了检测效率和测量精度。

技术领域

本发明涉及本发明涉及厚度检测技术领域，特别涉及发动机叶片厚度检测技术领域，具体涉及一种自动测厚系统和方法。

背景技术

当前国内叶片厚度检测主要依靠工人手持测厚仪进行测量，尚无自动检测系统。但是测量发动机叶片的壁厚对于飞行安全是极其重要的。

现有方法主要采用电磁霍尔效应测量手段来测量叶片的壁厚，而电磁霍尔效应常会导致钢球在叶片内腔卡滞堵塞现象，进而导致厚度测量不精确。现有检测方法存在以下问题：1)由于人工测量的操作习惯有差异，随着工作时间和劳动强度的加长加大，人工测量会造成测量一致性差，稳定性低；2)叶片表面无明显的测量点位标记，仅凭人眼感觉很难定位到所需要的测量位置，并且手持仪器测量也无法每次都保证测笔和工件表面垂直，从而导致一些测量位置的测量结果出现较大误差，由此，因测量位置不准确而造成精准度低。3)除了员工工资成本愈来愈高之外，人员流动性不断加大，带来的培训成本也愈来愈高；新员工入职后因经验不足，导致的误测损失也相应加大，进而导致测量成本高；4)测量数据手动记录，信息量大无法记录完全；纸质存储、定期销毁又导致需要时无法追溯，进而造成测量数据不易长期保存且无法追溯的问题；5)人工测量时虽然也有一些防护措施，但用力不均的问题时常存在，因汗液的接触待测工件而造成对该待测工件有腐蚀的问题。此外，在检测动作自动化、数据分析自动化以及提高检测效率和精准度等多方面仍存在很大改进空间。

因此，有必要提供一种新的自动测厚系统，以实现发动机叶片厚度检测的自动化，并能够解决上述问题。

发明内容

本发明意在提供一种自动测厚系统，以解决现有技术中人工测量一致性差，因测量位置不准确而造成精准度低、测量成本高，测量数据手动记录，信息量大无法记录完全，数据无法追溯，以及没有自动化测量的系统，无法实现自动化测量过程等的技术问题，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

本发明第一方面提出一种自动测厚系统，包括：夹取装置，用于夹取待测试片并带动所述待测试片执行厚度检测动作；机器视觉装置，位于检测位置的上方，用于确定待测试片的目标检测点的位置信息；定位装置，用于确定经过所述目标检测点的切平面的法线方向；超声检测装置，包括超声测厚仪，用于在所述超声测厚仪的检测方向与所述目标检测点的切平面的法线方向平行的位姿下采集所述待测试片在目标检测点的壁厚；控制装置，与所述夹取装置和超声检测装置电连接，所述控制装置用于控制所述待测试片的自动夹取和自动厚度检测，并用于对所述待测试片的检测数据信息进行处理；显示装置，用于显示所述待测试片的检测过程、检测数据信息和检测结果数据信息。

根据可选的实施方式，所述机器视觉装置包括3D相机，所述3D相机用于识别待测试片的叶片特征，得到所述叶片特征中叶身部分在相机坐标系下的位姿信息；根据所述相机的位姿信息和所述叶片特征中叶身部分的位姿信息，对所述待测试片的夹持位置进行标定。

根据可选的实施方式，将所述待测试片在相机坐标系下的位姿信息转换为所述待测试片在机器臂基坐标系下的位姿信息，并根据所述待测试片在机器臂基坐标系下的位姿信息，计算所述待测试片的当前位置与目标位置的偏差信息。

根据可选的实施方式，根据所述偏差信息，校准所述待测试片上目标检测点在机器臂基坐标系下的位姿信息。