專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)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(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置。
背景技術(shù)：
大鍛件是制造重型機(jī)械和重大裝備的關(guān)鍵件和基礎(chǔ)件。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)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(shí)時(shí)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(shí)停止鍛壓。我國(guó)目前用鍛造水壓機(jī)生產(chǎn)的最長(zhǎng)軸類(lèi)鍛件的長(zhǎng)度己達(dá)21m，在自由鍛造過(guò)程中，鍛造溫度通常高達(dá)1100-1250° C，并時(shí)刻伴隨著強(qiáng)震動(dòng)。熱態(tài)大鍛件軸向尺寸大、溫度高，采用人工的接觸式測(cè)量方法速度慢、精度低且工作環(huán)境差。因此實(shí)有必要采用新型的測(cè)量方法對(duì)大型鍛件的尺寸進(jìn)行精確可靠的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，可有效地實(shí)現(xiàn)大鍛件軸向尺寸非接觸實(shí)時(shí)測(cè)量和定位，測(cè)量定位精度高，響應(yīng)快。為實(shí)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，包括導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的測(cè)量車(chē)，所述導(dǎo)軌架設(shè)于車(chē)間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機(jī)軸向平行；所述測(cè)量車(chē)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(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)，以及激光測(cè)距儀，所述激光測(cè)距儀獲得測(cè)量車(chē)的位置信息從而計(jì)算在鍛壓機(jī)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(duì)熱態(tài)大鍛件進(jìn)行定位標(biāo)定。測(cè)量車(chē)包括平行的底盤(pán)和支撐板，所述底盤(pán)和支撐板將測(cè)量車(chē)分為兩下兩層，其中，所述線性激光器、轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)，以及激光測(cè)距儀固定在測(cè)量車(chē)的上層，驅(qū)動(dòng)測(cè)量車(chē)移動(dòng)的交流伺服主電機(jī)設(shè)置在所述測(cè)量車(chē)的下層。所述交流伺服主電機(jī)由主電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，經(jīng)一級(jí)帶輪與傳動(dòng)軸連接，再經(jīng)二級(jí)帶輪驅(qū)動(dòng)軸輪，以使測(cè)量車(chē)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。所述用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置進(jìn)一步包括控制轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的轉(zhuǎn)盤(pán)伺服驅(qū)動(dòng)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(guò)導(dǎo)軌支架固定在車(chē)間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌面上設(shè)置有銅條用于對(duì)測(cè)量車(chē)進(jìn)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(jiàn)的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)測(cè)量車(chē)沿導(dǎo)軌運(yùn)行，激光測(cè)距儀反饋位置信息實(shí)現(xiàn)位置全閉環(huán)控制，從而能實(shí)時(shí)精確測(cè)量熱態(tài)大鍛件的尺寸，響應(yīng)速度快，可靠性強(qiáng)。利用轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)線形激光器對(duì)熱態(tài)大鍛件進(jìn)行標(biāo)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。因此，本發(fā)明一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置可應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)各類(lèi)熱態(tài)大鍛件軸向尺寸的在線測(cè)量。


圖I是本發(fā)明一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置的測(cè)量車(chē)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置的工作原理示意圖； 圖3是圖I中測(cè)量車(chē)的驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖I中測(cè)量車(chē)的激光打標(biāo)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(cè)量車(chē)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(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，包括導(dǎo)軌I和沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的測(cè)量車(chē)2，所述導(dǎo)軌I架設(shè)于車(chē)間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機(jī)3軸向平行。請(qǐng)參閱2所示，所述測(cè)量車(chē)2內(nèi)部包括線形激光器5，轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9，轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)11，交流伺服主電機(jī)16，激光測(cè)距儀6，控制電路板14，控制繼電器13，蓄電池10等。所述測(cè)量車(chē)2由交流伺服主電機(jī)16驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌I軸向運(yùn)動(dòng)，所述激光測(cè)距儀6獲得測(cè)量車(chē)2的位置信息從而計(jì)算在鍛壓機(jī)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(duì)熱態(tài)大鍛件4進(jìn)行定位標(biāo)定。結(jié)合圖I、圖3所示，所述交流伺服主電機(jī)16設(shè)置在所述測(cè)量車(chē)2的底盤(pán)23上，所述交流伺服主電機(jī)16由主電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)，經(jīng)一級(jí)帶輪18與傳動(dòng)軸21連接，再經(jīng)二級(jí)帶輪19驅(qū)動(dòng)軸輪22使測(cè)量車(chē)2沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)軸21由軸承座20固定于底盤(pán)23上。所述激光測(cè)距儀6沿軸向放置在測(cè)量車(chē)2的支撐板7上。所述激光測(cè)距儀6反饋的測(cè)量車(chē)2的位置信息到主電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器17實(shí)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(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9上，所述轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9由轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤(pán)伺服驅(qū)動(dòng)器12控制轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9的轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9設(shè)置在轉(zhuǎn)盤(pán)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(guò)導(dǎo)軌支架26固定在車(chē)間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌I面上設(shè)置有銅條25用于對(duì)測(cè)量車(chē)2進(jìn)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(cè)量車(chē)2上，對(duì)測(cè)量車(chē)2內(nèi)的交流伺服主電機(jī)16，轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)11，激光測(cè)距儀6，線形激光器5和控制電路板14進(jìn)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(cè)量車(chē)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(guò)無(wú)線方式接收指令信號(hào)，并輸出主電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器17的控制信號(hào)控制交流伺服主電機(jī)16對(duì)測(cè)量車(chē)2進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，并利用激光測(cè)距儀6的反饋信號(hào)實(shí)現(xiàn)閉合控制；另外，所述控制電路板14輸出轉(zhuǎn)盤(pán)伺服驅(qū)動(dòng)器12的控制信號(hào)控制轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)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(shí)施方式，不是全部或唯一 的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明說(shuō)明書(shū)而對(duì)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，其特征在于包括導(dǎo)軌(I)和沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的測(cè)量車(chē)(2)，所述導(dǎo)軌(I)架設(shè)于車(chē)間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機(jī)(3)軸向平行；所述測(cè)量車(chē)(2)包括對(duì)鍛件進(jìn)行打標(biāo)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(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)(11)，以及用于測(cè)量測(cè)量車(chē)的行進(jìn)距離的激光測(cè)距儀(6)，所述線形激光器對(duì)鍛件進(jìn)行打標(biāo)以確定鍛件的起始點(diǎn)，確定起始點(diǎn)后啟動(dòng)激光測(cè)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，其特征在于所述測(cè)量車(chē)(2)進(jìn)ー步包括平行的底盤(pán)(23)和支撐板(7)，所述底盤(pán)(23)和支撐板(7)將測(cè)量車(chē)分為兩下兩層，其中，所述線性激光器(5)、轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、轉(zhuǎn)盤(pán)伺服電機(jī)(II)，以及激光測(cè)距儀(6)固定在測(cè)量車(chē)的上層，驅(qū)動(dòng)測(cè)量車(chē)移動(dòng)的交流伺服主電機(jī)(16)設(shè)置在所述測(cè)量車(chē)(2)的下層。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，其特征在于所述交流伺服主電機(jī)(16)由主電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器(17)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)ー級(jí)帶輪(18)與傳動(dòng)軸(21)連接，再經(jīng)ニ級(jí)帶輪(19)驅(qū)動(dòng)軸輪(22)，以使測(cè)量車(chē)(2)沿導(dǎo)軌(I)運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，其特征在于所述用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置進(jìn)ー步包括控制轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的轉(zhuǎn)盤(pán)伺服驅(qū)動(dòng)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(I)通過(guò)導(dǎo)軌支架(26)固定在車(chē)間支架或側(cè)壁上，導(dǎo)軌(I)面上設(shè)置有銅條(25)用于對(duì)測(cè)量車(chē)(2)進(jìn)行供電。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)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(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置，包括導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的測(cè)量車(chē)，所述導(dǎo)軌架設(shè)于車(chē)間支架或側(cè)壁上，與鍛壓機(jī)軸向平行。所述測(cè)量車(chē)由交流伺服主電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌軸向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)激光測(cè)距儀獲得測(cè)量車(chē)的位置信息從而計(jì)算在鍛壓機(jī)上鍛造的熱態(tài)大鍛件的軸向尺寸，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確測(cè)量熱態(tài)大鍛件的尺寸，響應(yīng)速度快，可靠性強(qiáng)。同時(shí)利用轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)線形激光器對(duì)熱態(tài)大鍛件進(jìn)行標(biāo)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。因此，本發(fā)明一種用于自由鍛造時(shí)熱鍛件軸向尺寸定位與測(cè)量的裝置可應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)各類(lèi)熱態(tài)大鍛件軸向尺寸的在線測(cè)量。
文檔編號(hào)B21C51/00GK102764797SQ20121023920
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:西安交通大學(xué)