一种在线快速高精度热态锻件测量装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及自由锻造装备技术领域，尤其涉及一种在线快速高精度热态锻件测量
目.0
【背景技术】
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[0002]大型锻件是国民经济建设的重要基础，全面提高大型锻件的制造能力和技术水平具有重要的社会意义和经济价值。目前为止，国内大锻件生产厂商均采用简单工具由人工在高温下直接测量锻件尺寸，直径小于2m的锻件通常采用卡钳直接测量，大直径采用简单的“量杆”;工作环境恶劣，测量误差大，测量时锻件必须离线，测量时间长，严重影响锻件质量和生产效率。
[0003]发达国家在大型锻件测量技术方面取得了较好的成果，研发了一些用于大型锻件尺寸测量的测量方法及系统。但是该类系统复杂，引进成本高，测量速度比较慢。因此，急需一种在线快速高精度热态锻件测量装置。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种在线快速高精度热态锻件测量装置，以解决上述技术问题。
[0005]本发明采用如下技术方案:一种在线快速高精度热态锻件测量装置，包括光学测距装置、导轨、驱动装置、测距装置高度位移传感器、基座、锻造操作机、旋转编码器、锻件高度位移传感器及数据处理系统，所述驱动装置安装在基座上，驱动装置设有导轨，光学测距装置安装在导轨上，测距装置高度位移传感器安装在导轨的底部，所述锻造操作机设置旋转编码器及锻件高度位移传感器，所述光学测距装置、测距装置高度位移传感器、旋转编码器和锻件高度位移传感器均与数据处理系统相连。
[0006]所述锻造操作机用于夹持锻件进行旋转；所述光学测距装置用于检测光学测距装置至锻件表面的直线距离，所述测距装置高度位移传感器用于检测光学测距装置的高度，所述锻件高度位移传感器用于检测锻件的轴线高度，所述旋转编码器用于检测锻件旋转角度。
[0007]所述锻造操作机底部设置移动轮，该装置的测量过程可以和锻造过程同时进行。
[0008]一种在线快速高精度热态锻件测量装置的测量步骤，包括如下步骤:
[0009](I)驱动装置驱动光学测距装置沿导轨上下运动，使光学测距装置置于锻件轴线所在的平面内。
[0010](2)光学测距装置检测光学测距装置至锻件表面Dl点的距离Yl，光学测距装置至锻件轴线的距离X为定值，Rl = X-Yl为锻件轴线至表面Dl点的距离，记录Rl和旋转编码器测量值Al。
[0011](3)锻件沿轴线旋转，光学测距装置检测光学测距装置到锻件表面D2点的距离Y2，R2 = X-Y2为锻件6轴线到表面D2点的距离，记录R2和旋转编码器测量值A2。
[0012](4)重复操作步骤(3)，锻件沿轴线旋转满一周，记录数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、A2...An0
[0013](5)根据步骤(4)所得数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、A2…An，数据处理系统进行数据处理，最终得到锻件截面形状。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点:一种在线快速高精度热态锻件测量装置，其结构简单，设计合理，测量过程中，光学测距装置无需移动、转动，测量精度高、测量速度快；锻造过程和测量过程可以同时进行，降低成本，提高了生产效率。
【附图说明】
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[0015]图1为本发明的布局结构示意图；
[0016]图2为本发明布局结构左视图及测量原理示意图；
[0017]图中:1、光学测距装置，2、导轨，3、驱动装置，4、测距装置高度位移传感器，5、基座，6、锻件，7、锻造操作机，8、旋转编码器，9、锻件高度位移传感器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本发明对进一步阐述。
[0019]如图1-2所示，一种在线快速高精度热态锻件测量装置，包括光学测距装置1、导轨2、驱动装置3、测距装置高度位移传感器4、基座5、锻造操作机7、旋转编码器8、锻件高度位移传感器9及数据处理系统(图中未画出)，所述驱动装置3安装在基座5上，驱动装置3设有导轨2，光学测距装置I安装在导轨2上，测距装置高度位移传感器4安装在导轨2的底部，所述锻造操作机7设置旋转编码器8及锻件高度位移传感器9，所述光学测距装置1、测距装置高度位移传感器4、旋转编码器8和锻件高度位移传感器9均与数据处理系统相连。所述锻造操作机7用于夹持锻件6进行旋转；所述光学测距装置I用于检测光学测距装置I至锻件6表面的直线距离，所述测距装置高度位移传感器4用于检测光学测距装置I的高度，所述锻件高度位移传感9器用于检测锻件6的轴线高度，所述旋转编码器8用于检测锻件6旋转角度，所述锻造操作机7底部设置移动轮。
[0020]如图2所示，一种在线快速高精度热态锻件测量装置的测量方法，包括如下步骤:
[0021](I)驱动装置驱动光学测距装置沿导轨上下运动，使光学测距装置置于锻件轴线所在的平面内。
[0022](2)光学测距装置检测光学测距装置至锻件表面Dl点的距离Yl，光学测距装置至锻件轴线的距离X为定值，Rl = X-Yl为锻件轴线至表面Dl点的距离，记录Rl和旋转编码器测量值Al。
[0023](3)锻件沿轴线旋转，光学测距装置检测光学测距装置到锻件表面D2点的距离Y2，R2 = X-Y2为锻件轴线到表面D2点的距离，记录R2和旋转编码器测量值A2。
[0024](4)重复操作步骤(3)，锻件沿轴线旋转满一周，记录数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、A2...An0
[0025](5)根据步骤(4)所得数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、A2…An，数据处理系统进行数据处理，最终得到锻件截面形状。
[0026]在线快速高精度热态锻件测量装置的测量精度高、测量速度快，测量过程可以和锻造过程同时进行，提高了生产效率。
[0027]以上实施例仅为介绍本发明的优选案例，对于本领域技术人员来说，在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进，都应被视为本发明的一部分。
【主权项】
1.一种在线快速高精度热态锻件测量装置，其特征在于，包括光学测距装置、导轨、驱动装置、测距装置高度位移传感器、基座、锻造操作机、旋转编码器、锻件高度位移传感器及数据处理系统，所述驱动装置安装在基座上，驱动装置设有导轨，光学测距装置安装在导轨上，测距装置高度位移传感器安装在导轨的底部，所述锻造操作机设置旋转编码器及锻件高度位移传感器，所述光学测距装置、测距装置高度位移传感器、旋转编码器和锻件高度位移传感器均与数据处理系统相连。
2.如权利要求1所述的一种在线快速高精度热态锻件测量装置，其特征在于，所述锻造操作机用于夹持锻件进行旋转；所述光学测距装置用于检测光学测距装置至锻件表面的直线距离，所述测距装置高度位移传感器用于检测光学测距装置的高度，所述锻件高度位移传感器用于检测锻件的轴线高度，所述旋转编码器用于检测锻件旋转角度。
3.如权利要求1或2所述的一种在线快速高精度热态锻件测量装置，其特征在于，所述锻造操作机底部设置移动轮。
4.一种如权利要求1-2任一所述的在线快速高精度热态锻件测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)驱动装置驱动光学测距装置沿导轨上下运动，使光学测距装置I置于锻件轴线所在的平面内。 (2)光学测距装置检测光学测距装置至锻件表面Dl点的距离Yl，光学测距装置至锻件轴线的距离X为定值，Rl = X-Yl为锻件轴线至表面Dl点的距离，记录Rl和旋转编码器测量值Al。 (3)锻件沿轴线旋转，光学测距装置检测光学测距装置到锻件表面D2点的距离Y2，R2=X-Y2为锻件轴线到表面D2点的距离，记录R2和旋转编码器测量值A2。 (4)重复操作步骤(3)，锻件沿轴线旋转满一周，记录数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、Α2...Αη。 (5)根据步骤⑷所得数据Rl、R2…Rn和旋转角度Al、Α2…An，数据处理系统进行数据处理，最终得到锻件截面形状。
【专利摘要】本发明公开了一种在线快速高精度热态锻件测量装置，所述驱动装置安装在基座上，驱动装置设有导轨，光学测距装置安装在导轨上，测距装置高度位移传感器安装在导轨的底部，所述锻造操作机设置旋转编码器及锻件高度位移传感器，所述光学测距装置、测距装置高度位移传感器、旋转编码器和锻件高度位移传感器均与数据处理系统相连。该在线快速高精度热态锻件测量装置，结构简单、操作方便，在测量过程中，光学测距装置无需移动、转动，节约成本；测量精度高、测量速度快；锻造过程和测量过程可以同时进行，提高生产效率。
【IPC分类】G01B11-24
【公开号】CN104596440
【申请号】CN201510043956
【发明人】牛勇, 张营杰, 范玉林, 谷瑞杰
【申请人】中国重型机械研究院股份公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月28日