[發明專利]一種環形鍛件外形尺寸檢測系統

有效

• 申請號: 201710208641.X
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106931907B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 張玉存;付獻斌;李群;崔妍
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰;張冬花

本發明提供一種環形鍛件外形尺寸檢測系統，其包括外形尺寸檢測裝置和檢測實驗裝置，外形尺寸檢測裝置包括箱體、設置在箱體內部的激光掃描儀和電源模塊、控制器以及數據傳輸裝置，激光掃描儀的輸出端連接所述數據傳輸裝置的輸入端，所述數據傳輸裝置的輸出端連接有遠程控制裝置，所述電源模塊為所述激光掃描儀供電，檢測實驗裝置包括模擬環軋機、變頻器以及驅動裝置。本發明利用模擬環軋機實現環形鍛件的旋轉，使實驗裝置能夠模擬環形鍛件實際軋制情況，為適應不同尺寸的環形鍛件尺寸檢測，本發明設計的模擬環軋機在其底盤上安裝了可移動支撐輥裝置和滾輪裝置，在主軸上安裝了可調節固定裝置，根據所檢測環形鍛件的尺寸進行調整。

技術領域

本發明涉及鍛件檢測領域，具體地涉及一種環形鍛件外形尺寸檢測系統。

背景技術

環形鍛件是航空、航天和航海領域中應用非常廣泛的高精度重要零件，是航空、航天和船舶發動機中的重要承力單元。目前，環形鍛件普遍由輾壓軋制技術在高溫環境下制造而成。這種生產工藝要求鍛件一次性軋制成型，在軋制過程中，鍛件始終處于高溫和旋轉狀態。受軋制溫度范圍窄、成形截面形線相對復雜、尺寸和形狀波動起伏大等因素影響，成形中的鍛件經常因為幾何尺寸和幾何形狀誤差無法達到軋制工藝要求的變形量，致使鍛件無法獲得良好的內部組織而影響環形鍛件的質量和性能，甚至部分成品鍛件還因尺寸和形狀精度低而報廢。

迄今為止，環形鍛件軋制過程中的尺寸測量普遍采用接觸式局部單點測量法，這種測量方法依靠探頭點接觸零件而獲得位置信息并最終得到測量結果，該測量方法存在測量不連續、測量速度慢、機構延遲和磨損導致動態誤差等缺陷，而且這種測量方法也無法實現對環形鍛件截面形線的測量，測量結果呈現較大隨機性和單一性，缺乏環形鍛件外形尺寸軋制過程中的檢測裝置。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種環形鍛件外形尺寸檢測系統，不僅可以滿足環形鍛件軋制過程中的高溫環境，而且能夠模擬環形鍛件軋制過程中的旋轉狀態，以符合環形鍛件的真實軋制情況。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種環形鍛件外形尺寸檢測系統，其包括外形尺寸檢測裝置和檢測實驗裝置，所述外形尺寸檢測裝置包括箱體、設置在所述箱體內部的激光掃描儀和電源模塊、控制器以及數據傳輸裝置，所述激光掃描儀的輸出端連接所述數據傳輸裝置的輸入端，所述數據傳輸裝置的輸出端連接有遠程控制裝置，所述電源模塊為所述激光掃描儀供電，

所述檢測實驗裝置包括模擬環軋機、變頻器以及驅動裝置，所述模擬環軋機上設置有環形鍛件，所述變頻器用于改變所述驅動裝置的頻率，使所述驅動裝置帶動所述模擬環軋機以不同的頻率進行旋轉；

所述模擬環軋機包括主軸、可移動支撐輥裝置、可調節固定裝置以及底座平臺，所述主軸、可移動支撐輥裝置固定在底座平臺上，所述多個可移動支撐輥裝置均勻分布在所述主軸的周邊并借助軌道在底座平臺上滑動，所述可調節固定裝置固定在主軸上；

所述環形鍛件放置在模擬環軋機的可移動支撐輥裝置上，所述環形鍛件外側設有用于防止環形鍛件發生位移的滾輪裝置，所述環形鍛件的內側借助于主軸上設置的可調節固定裝置進行固定，從而通過主軸帶動環形鍛件轉動，所述驅動裝置安裝在底座平臺的側方，驅動裝置和模擬環軋機的主軸通過皮帶進行連接。

優選地，所述箱體的正前方開設有長方形通孔，所述激光掃描儀發出的激光通過所述通孔照射至所述環形鍛件表面；

所述箱體的左側方開有通孔，用來接入連接激光掃描儀的電源線和數據傳輸通信線。

優選地，當所述激光掃描儀測量軸向高度尺寸時，所述激光掃描儀發出的激光束與環形鍛件徑向截面垂直，當所述激光掃描儀測量徑向外徑尺寸時，所述激光掃描儀發出的激光束與環形鍛件軸向截線垂直。