[發明專利]一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置

在審

• 申請號: 201510043956.4
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104596440A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 牛勇;張營杰;范玉林;谷瑞杰
• 申請（專利權）人: 中國重型機械研究院股份公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

技術領域：

本發明涉及自由鍛造裝備技術領域，尤其涉及一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置。

背景技術：

大型鍛件是國民經濟建設的重要基礎，全面提高大型鍛件的制造能力和技術水平具有重要的社會意義和經濟價值。目前為止，國內大鍛件生產廠商均采用簡單工具由人工在高溫下直接測量鍛件尺寸，直徑小于2m的鍛件通常采用卡鉗直接測量，大直徑采用簡單的“量桿”；工作環境惡劣，測量誤差大，測量時鍛件必須離線，測量時間長，嚴重影響鍛件質量和生產效率。

發達國家在大型鍛件測量技術方面取得了較好的成果，研發了一些用于大型鍛件尺寸測量的測量方法及系統。但是該類系統復雜，引進成本高，測量速度比較慢。因此，急需一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置，以解決上述技術問題。

本發明采用如下技術方案：一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置，包括光學測距裝置、導軌、驅動裝置、測距裝置高度位移傳感器、基座、鍛造操作機、旋轉編碼器、鍛件高度位移傳感器及數據處理系統，所述驅動裝置安裝在基座上，驅動裝置設有導軌，光學測距裝置安裝在導軌上，測距裝置高度位移傳感器安裝在導軌的底部，所述鍛造操作機設置旋轉編碼器及鍛件高度位移傳感器，所述光學測距裝置、測距裝置高度位移傳感器、旋轉編碼器和鍛件高度位移傳感器均與數據處理系統相連。

所述鍛造操作機用于夾持鍛件進行旋轉；所述光學測距裝置用于檢測光學測距裝置至鍛件表面的直線距離，所述測距裝置高度位移傳感器用于檢測光學測距裝置的高度，所述鍛件高度位移傳感器用于檢測鍛件的軸線高度，所述旋轉編碼器用于檢測鍛件旋轉角度。

所述鍛造操作機底部設置移動輪，該裝置的測量過程可以和鍛造過程同時進行。

一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置的測量步驟，包括如下步驟：

(1)驅動裝置驅動光學測距裝置沿導軌上下運動，使光學測距裝置置于鍛件軸線所在的平面內。

(2)光學測距裝置檢測光學測距裝置至鍛件表面D1點的距離Y1，光學測距裝置至鍛件軸線的距離X為定值，R1＝X-Y1為鍛件軸線至表面D1點的距離，記錄R1和旋轉編碼器測量值A1。

(3)鍛件沿軸線旋轉，光學測距裝置檢測光學測距裝置到鍛件表面D2點的距離Y2，R2＝X-Y2為鍛件6軸線到表面D2點的距離，記錄R2和旋轉編碼器測量值A2。

(4)重復操作步驟(3)，鍛件沿軸線旋轉滿一周，記錄數據R1、R2…Rn和旋轉角度A1、A2…An。

(5)根據步驟(4)所得數據R1、R2…Rn和旋轉角度A1、A2…An，數據處理系統進行數據處理，最終得到鍛件截面形狀。

與現有技術相比，本發明的優點：一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置，其結構簡單，設計合理，測量過程中，光學測距裝置無需移動、轉動，測量精度高、測量速度快；鍛造過程和測量過程可以同時進行，降低成本，提高了生產效率。

附圖說明：

圖1為本發明的布局結構示意圖；

圖2為本發明布局結構左視圖及測量原理示意圖；

圖中：1、光學測距裝置，2、導軌，3、驅動裝置，4、測距裝置高度位移傳感器，5、基座，6、鍛件，7、鍛造操作機，8、旋轉編碼器，9、鍛件高度位移傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明對進一步闡述。

如圖1-2所示，一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置，包括光學測距裝置1、導軌2、驅動裝置3、測距裝置高度位移傳感器4、基座5、鍛造操作機7、旋轉編碼器8、鍛件高度位移傳感器9及數據處理系統(圖中未畫出)，所述驅動裝置3安裝在基座5上，驅動裝置3設有導軌2，光學測距裝置1安裝在導軌2上，測距裝置高度位移傳感器4安裝在導軌2的底部，所述鍛造操作機7設置旋轉編碼器8及鍛件高度位移傳感器9，所述光學測距裝置1、測距裝置高度位移傳感器4、旋轉編碼器8和鍛件高度位移傳感器9均與數據處理系統相連。所述鍛造操作機7用于夾持鍛件6進行旋轉；所述光學測距裝置1用于檢測光學測距裝置1至鍛件6表面的直線距離，所述測距裝置高度位移傳感器4用于檢測光學測距裝置1的高度，所述鍛件高度位移傳感9器用于檢測鍛件6的軸線高度，所述旋轉編碼器8用于檢測鍛件6旋轉角度，所述鍛造操作機7底部設置移動輪。

如圖2所示，一種在線快速高精度熱態鍛件測量裝置的測量方法，包括如下步驟：