专利名称：一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的制作方法
技术领域：
本发明属于热态锻件尺寸检测领域，特别涉及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置。
背景技术：
大锻件是制造重型机械和重大装备的关键件和基础件。随着我国工业化进程的加 快和工大型锻件的制造环境以及它加工后在重型装备中的作用决定了保证制造质量的难度和重要性。为了确保锻件的制造精度，除了掌握温度信息外还需实时的知道锻件的尺寸参数，以合理决定锻压的压力和判断何时停止锻压。我国目前用锻造水压机生产的最长轴类锻件的长度己达21m，在自由锻造过程中，锻造温度通常高达1100-1250° C，并时刻伴随着强震动。热态大锻件轴向尺寸大、温度高，采用人工的接触式测量方法速度慢、精度低且工作环境差。因此实有必要采用新型的测量方法对大型锻件的尺寸进行精确可靠的测量。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，可有效地实现大锻件轴向尺寸非接触实时测量和定位，测量定位精度高，响应快。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括导轨和沿导轨运动的测量车，所述导轨架设于车间支架或侧壁上，与锻压机轴向平行；所述测量车包括线形激光器，与线形激光器连接用于调节线形激光器角度的转盘驱动机构，驱动转盘驱动机构的转盘伺服电机，以及激光测距仪，所述激光测距仪获得测量车的位置信息从而计算在锻压机上锻造的热态大锻件的轴向尺寸，并由所述线形激光器对热态大锻件进行定位标定。测量车包括平行的底盘和支撑板，所述底盘和支撑板将测量车分为两下两层，其中，所述线性激光器、转盘驱动机构、转盘伺服电机，以及激光测距仪固定在测量车的上层，驱动测量车移动的交流伺服主电机设置在所述测量车的下层。所述交流伺服主电机由主电机伺服驱动器驱动，经一级带轮与传动轴连接，再经二级带轮驱动轴轮，以使测量车沿导轨运动。所述用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置进一步包括控制转盘驱动机构转动角度的转盘伺服驱动器，以调节所述线形激光器发出的线形激光方位，所述线形激光器由激光器电源供电；所述导轨通过导轨支架固定在车间支架或侧壁上，导轨面上设置有铜条用于对测量车进行供电；所述导轨两侧设置有挡架和安装支架。与现有的技术相比较，本发明具有如下显而易见的突出特点和显著优点采用交流伺服电机驱动测量车沿导轨运行，激光测距仪反馈位置信息实现位置全闭环控制，从而能实时精确测量热态大锻件的尺寸，响应速度快，可靠性强。利用转盘驱动机构调节线形激光器对热态大锻件进行标定，结构简单，操作方便。因此，本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置可应用于实现各类热态大锻件轴向尺寸的在线测量。
图I是本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的测量车内部结构示意图；图2是本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的工作原理示意图； 图3是图I中测量车的驱动模块结构示意图；图4是图I中测量车的激光打标模块结构示意图；图5是图2中导轨部分的结构示意图；图6是本发明测量车供电方案原理框图；图7是本发明装置的控制电路原理框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置的组成结构作具体介绍结合图I所示，一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括导轨I和沿导轨运动的测量车2，所述导轨I架设于车间支架或侧壁上，与锻压机3轴向平行。请参阅2所示，所述测量车2内部包括线形激光器5，转盘驱动机构9，转盘伺服电机11，交流伺服主电机16，激光测距仪6，控制电路板14，控制继电器13，蓄电池10等。所述测量车2由交流伺服主电机16驱动沿导轨I轴向运动，所述激光测距仪6获得测量车2的位置信息从而计算在锻压机3上锻造的热态大锻件4的轴向尺寸，并由所述线形激光器5对热态大锻件4进行定位标定。结合图I、图3所示，所述交流伺服主电机16设置在所述测量车2的底盘23上，所述交流伺服主电机16由主电机伺服驱动器17驱动，经一级带轮18与传动轴21连接，再经二级带轮19驱动轴轮22使测量车2沿导轨运动，传动轴21由轴承座20固定于底盘23上。所述激光测距仪6沿轴向放置在测量车2的支撑板7上。所述激光测距仪6反馈的测量车2的位置信息到主电机伺服驱动器17实现位置全闭环控制。结合图I、图4所示，所述线形激光器5设置在转盘驱动机构9上，所述转盘驱动机构9由转盘伺服电机11驱动，转盘伺服驱动器12控制转盘驱动机构9的转动角度从而调节所述线形激光器5发出的线形激光方位。所述线形激光器5由激光器电源供电8，所述转盘驱动机构9设置在转盘支架15并固定在支撑板7上。结合图2、图5所示，所述导轨I通过导轨支架26固定在车间支架或侧壁上，导轨I面上设置有铜条25用于对测量车2进行供电。所述导轨I两侧设置有挡架27和安装支架28。结合图1，图5和图6所示，220V交流电源由导轨I上的铜线25传输到测量车2上，对测量车2内的交流伺服主电机16，转盘伺服电机11，激光测距仪6，线形激光器5和控制电路板14进行供电，设置在支撑板7上的控制继电器13控制供电的通断。另外，蓄电池10作为备用电源设置在测量车2的支撑板7上。由图7所示，所述控制电路板14设置在支撑板7上，通过无线方式接收指令信号，并输出主电机伺服驱动器17的控制信号控制交流伺服主电机16对测量车2进行位置调节，并利用激光测距仪6的反馈信号实现闭合控制；另外，所述控制电路板14输出转盘伺服驱动器12的控制信号控制转盘驱动机构9，从而调节线形激光器5发射的线形激光方位。以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一 的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于包括导轨(I)和沿导轨运动的测量车(2)，所述导轨(I)架设于车间支架或侧壁上，与锻压机(3)轴向平行；所述测量车(2)包括对锻件进行打标的线形激光器(5)，与线形激光器连接用于调节线形激光器角度的转盘驱动机构(9)，驱动转盘驱动机构的转盘伺服电机(11)，以及用于測量测量车的行进距离的激光测距仪(6)，所述线形激光器对锻件进行打标以确定锻件的起始点，确定起始点后启动激光测距仪直至锻件的末端。
2.如权利要求I所述的ー种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于所述测量车(2)进ー步包括平行的底盘(23)和支撑板(7)，所述底盘(23)和支撑板(7)将测量车分为两下两层，其中，所述线性激光器(5)、转盘驱动机构(9)、转盘伺服电机(II)，以及激光测距仪(6)固定在测量车的上层，驱动測量车移动的交流伺服主电机(16)设置在所述测量车(2)的下层。
3.如权利要求2所述的ー种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于所述交流伺服主电机(16)由主电机伺服驱动器(17)驱动，经ー级带轮(18)与传动轴(21)连接，再经ニ级带轮(19)驱动轴轮(22)，以使测量车(2)沿导轨(I)运动。
4.如权利要求I所述的ー种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于所述用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置进ー步包括控制转盘驱动机构(9)转动角度的转盘伺服驱动器(12)，以调节所述线形激光器(5)发出的线形激光方位，所述线形激光器(5)由激光器电源(8)供电。
5.如权利要求I所述的ー种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于所述导轨(I)通过导轨支架(26)固定在车间支架或侧壁上，导轨(I)面上设置有铜条(25)用于对测量车(2)进行供电。
6.如权利要求I所述的ー种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，其特征在于所述导轨(I)两侧设置有挡架(27 )和安装支架(28 )。
全文摘要
本发明涉及一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置，包括导轨和沿导轨运动的测量车，所述导轨架设于车间支架或侧壁上，与锻压机轴向平行。所述测量车由交流伺服主电机驱动沿导轨轴向运动，通过激光测距仪获得测量车的位置信息从而计算在锻压机上锻造的热态大锻件的轴向尺寸，实现实时精确测量热态大锻件的尺寸，响应速度快，可靠性强。同时利用转盘驱动机构调节线形激光器对热态大锻件进行标定，结构简单，操作方便。因此，本发明一种用于自由锻造时热锻件轴向尺寸定位与测量的装置可应用于实现各类热态大锻件轴向尺寸的在线测量。
文档编号B21C51/00GK102764797SQ20121023920
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者梁锦涛, 段柳浠, 范淑琴, 赵升吨 申请人:西安交通大学