專利名稱：一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱態(tài)鍛件尺寸檢測領(lǐng)域，特別涉及一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置。
背景技術(shù)：
大鍛件是制造重型機械和重大裝備的關(guān)鍵件和基礎(chǔ)件。隨著我國工業(yè)化進程的加 快和工大型鍛件的制造環(huán)境以及它加工后在重型裝備中的作用決定了保證制造質(zhì)量的難度和重要性。為了確保鍛件的制造精度，除了掌握溫度信息外還需實時的知道鍛件的尺寸參數(shù)，以合理決定鍛壓的壓力和判斷何時停止鍛壓。我國目前用鍛造水壓機生產(chǎn)的最長軸類鍛件的長度己達21m，在自由鍛造過程中，鍛造溫度通常高達1100-1250° C，并時刻伴隨著強震動。熱態(tài)大鍛件軸向尺寸大、溫度高，采用人工的接觸式測量方法速度慢、精度低且工作環(huán)境差。因此實有必要采用新型的測量方法對大型鍛件的尺寸進行精確可靠的測量。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提出及一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，可有效地實現(xiàn)大鍛件軸向尺寸非接觸實時測量和定位，測量定位精度高，響應(yīng)快。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，包括導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運動的測量車，所述導(dǎo)軌架設(shè)于車間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機軸向平行；所述測量車包括線形激光器，與線形激光器連接用于調(diào)節(jié)線形激光器角度的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)盤伺服電機，以及激光測距儀，所述激光測距儀獲得測量車的位置信息從而計算在鍛壓機上鍛造的熱態(tài)大鍛件的軸向尺寸，并由所述線形激光器對熱態(tài)大鍛件進行定位標定。測量車包括平行的底盤和支撐板，所述底盤和支撐板將測量車分為兩下兩層，其中，所述線性激光器、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤伺服電機，以及激光測距儀固定在測量車的上層，驅(qū)動測量車移動的交流伺服主電機設(shè)置在所述測量車的下層。所述交流伺服主電機由主電機伺服驅(qū)動器驅(qū)動，經(jīng)一級帶輪與傳動軸連接，再經(jīng)二級帶輪驅(qū)動軸輪，以使測量車沿導(dǎo)軌運動。所述用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置進一步包括控制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)盤伺服驅(qū)動器，以調(diào)節(jié)所述線形激光器發(fā)出的線形激光方位，所述線形激光器由激光器電源供電；所述導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌支架固定在車間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌面上設(shè)置有銅條用于對測量車進行供電；所述導(dǎo)軌兩側(cè)設(shè)置有擋架和安裝支架。與現(xiàn)有的技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下顯而易見的突出特點和顯著優(yōu)點采用交流伺服電機驅(qū)動測量車沿導(dǎo)軌運行，激光測距儀反饋位置信息實現(xiàn)位置全閉環(huán)控制，從而能實時精確測量熱態(tài)大鍛件的尺寸，響應(yīng)速度快，可靠性強。利用轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)調(diào)節(jié)線形激光器對熱態(tài)大鍛件進行標定，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。因此，本發(fā)明一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置可應(yīng)用于實現(xiàn)各類熱態(tài)大鍛件軸向尺寸的在線測量。


圖I是本發(fā)明一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置的測量車內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置的工作原理示意圖； 圖3是圖I中測量車的驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I中測量車的激光打標模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖2中導(dǎo)軌部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明測量車供電方案原理框圖；圖7是本發(fā)明裝置的控制電路原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置的組成結(jié)構(gòu)作具體介紹結(jié)合圖I所示，一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，包括導(dǎo)軌I和沿導(dǎo)軌運動的測量車2，所述導(dǎo)軌I架設(shè)于車間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機3軸向平行。請參閱2所示，所述測量車2內(nèi)部包括線形激光器5，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9，轉(zhuǎn)盤伺服電機11，交流伺服主電機16，激光測距儀6，控制電路板14，控制繼電器13，蓄電池10等。所述測量車2由交流伺服主電機16驅(qū)動沿導(dǎo)軌I軸向運動，所述激光測距儀6獲得測量車2的位置信息從而計算在鍛壓機3上鍛造的熱態(tài)大鍛件4的軸向尺寸，并由所述線形激光器5對熱態(tài)大鍛件4進行定位標定。結(jié)合圖I、圖3所示，所述交流伺服主電機16設(shè)置在所述測量車2的底盤23上，所述交流伺服主電機16由主電機伺服驅(qū)動器17驅(qū)動，經(jīng)一級帶輪18與傳動軸21連接，再經(jīng)二級帶輪19驅(qū)動軸輪22使測量車2沿導(dǎo)軌運動，傳動軸21由軸承座20固定于底盤23上。所述激光測距儀6沿軸向放置在測量車2的支撐板7上。所述激光測距儀6反饋的測量車2的位置信息到主電機伺服驅(qū)動器17實現(xiàn)位置全閉環(huán)控制。結(jié)合圖I、圖4所示，所述線形激光器5設(shè)置在轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9上，所述轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9由轉(zhuǎn)盤伺服電機11驅(qū)動，轉(zhuǎn)盤伺服驅(qū)動器12控制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9的轉(zhuǎn)動角度從而調(diào)節(jié)所述線形激光器5發(fā)出的線形激光方位。所述線形激光器5由激光器電源供電8，所述轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9設(shè)置在轉(zhuǎn)盤支架15并固定在支撐板7上。結(jié)合圖2、圖5所示，所述導(dǎo)軌I通過導(dǎo)軌支架26固定在車間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌I面上設(shè)置有銅條25用于對測量車2進行供電。所述導(dǎo)軌I兩側(cè)設(shè)置有擋架27和安裝支架28。結(jié)合圖1，圖5和圖6所示，220V交流電源由導(dǎo)軌I上的銅線25傳輸?shù)綔y量車2上，對測量車2內(nèi)的交流伺服主電機16，轉(zhuǎn)盤伺服電機11，激光測距儀6，線形激光器5和控制電路板14進行供電，設(shè)置在支撐板7上的控制繼電器13控制供電的通斷。另外，蓄電池10作為備用電源設(shè)置在測量車2的支撐板7上。由圖7所示，所述控制電路板14設(shè)置在支撐板7上，通過無線方式接收指令信號，并輸出主電機伺服驅(qū)動器17的控制信號控制交流伺服主電機16對測量車2進行位置調(diào)節(jié)，并利用激光測距儀6的反饋信號實現(xiàn)閉合控制；另外，所述控制電路板14輸出轉(zhuǎn)盤伺服驅(qū)動器12的控制信號控制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)9，從而調(diào)節(jié)線形激光器5發(fā)射的線形激光方位。以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一 的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于包括導(dǎo)軌(I)和沿導(dǎo)軌運動的測量車(2)，所述導(dǎo)軌(I)架設(shè)于車間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機(3)軸向平行；所述測量車(2)包括對鍛件進行打標的線形激光器(5)，與線形激光器連接用于調(diào)節(jié)線形激光器角度的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)(9)，驅(qū)動轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)盤伺服電機(11)，以及用于測量測量車的行進距離的激光測距儀(6)，所述線形激光器對鍛件進行打標以確定鍛件的起始點，確定起始點后啟動激光測距儀直至鍛件的末端。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于所述測量車(2)進ー步包括平行的底盤(23)和支撐板(7)，所述底盤(23)和支撐板(7)將測量車分為兩下兩層，其中，所述線性激光器(5)、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)(9)、轉(zhuǎn)盤伺服電機(II)，以及激光測距儀(6)固定在測量車的上層，驅(qū)動測量車移動的交流伺服主電機(16)設(shè)置在所述測量車(2)的下層。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于所述交流伺服主電機(16)由主電機伺服驅(qū)動器(17)驅(qū)動，經(jīng)ー級帶輪(18)與傳動軸(21)連接，再經(jīng)ニ級帶輪(19)驅(qū)動軸輪(22)，以使測量車(2)沿導(dǎo)軌(I)運動。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于所述用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置進ー步包括控制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)(9)轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)盤伺服驅(qū)動器(12)，以調(diào)節(jié)所述線形激光器(5)發(fā)出的線形激光方位，所述線形激光器(5)由激光器電源(8)供電。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(I)通過導(dǎo)軌支架(26)固定在車間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌(I)面上設(shè)置有銅條(25)用于對測量車(2)進行供電。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(I)兩側(cè)設(shè)置有擋架(27 )和安裝支架(28 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置，包括導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運動的測量車，所述導(dǎo)軌架設(shè)于車間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機軸向平行。所述測量車由交流伺服主電機驅(qū)動沿導(dǎo)軌軸向運動，通過激光測距儀獲得測量車的位置信息從而計算在鍛壓機上鍛造的熱態(tài)大鍛件的軸向尺寸，實現(xiàn)實時精確測量熱態(tài)大鍛件的尺寸，響應(yīng)速度快，可靠性強。同時利用轉(zhuǎn)盤驅(qū)動機構(gòu)調(diào)節(jié)線形激光器對熱態(tài)大鍛件進行標定，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。因此，本發(fā)明一種用于自由鍛造時熱鍛件軸向尺寸定位與測量的裝置可應(yīng)用于實現(xiàn)各類熱態(tài)大鍛件軸向尺寸的在線測量。
文檔編號B21C51/00GK102764797SQ20121023920
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者梁錦濤, 段柳浠, 范淑琴, 趙升噸 申請人:西安交通大學(xué)