一种大型工件水平旁弯检测装置及其检测方法

本发明涉及大型工件加工，具体为一种大型工件水平旁弯检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、在大型工件的制造过程中，如桥式起重机的主梁、塔吊的大臂、船舶和船体的结构等，工件的水平旁弯过大可能会导致工件装配不准确、功能失效和安全隐患等问题。

2、目前，常见的大型工件水平旁弯检测方法包括光学测量、激光扫描、接触式测量等，光学测量方法利用光学传感器或激光测距仪来测量工件表面的高度差，以确定工件的水平旁弯情况，这种方法对于光线的要求较高，需要保证光线充足、稳定，并且需要进行较为复杂的图像处理，操作难度较大，需要专业人员进行操作，同时，在复杂的工业场景中，工件表面可能存在一些干扰因素，如灰尘、油污等，这些因素可能会影响检测精度，因此需要进行相应的处理和优化；激光扫描则通过扫描整个工件表面来获取高度数据，并通过数据分析来评估工件的水平度，激光检测需要保证检测环境的光线较暗、无干扰，以确保测量精度，因此需要有一定的检测空间和检测环境；而接触式测量方法则使用机械接触装置直接接触工件表面，通过测量接触点的位移变化量来判断工件的水平旁弯情况。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种大型工件水平旁弯检测装置及其检测方法，结构简单，易批量生产，易维修；技术要求低，该装置可直接将旁弯数据直接标记在工件上，且具有一定延时性，方便直接对工件进行物理修复，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型工件水平旁弯检测装置，包括工作基座，工作基座的端部截面为凸台状结构，所述工作基座的上表面两侧均设有一个支撑轨道，每个支撑轨道上均设有移动支撑架，两个移动支撑架的上端之间固定有一个龙门架，所述龙门架的上表面两端均固定有一个水平移动轴，两个水平移动轴的移动座上均固定有一个竖直移动轴，两个竖直移动轴的移动座上均固定有检测画线组件，检测画线组件包括与竖直移动轴的移动座固定的u型座，u型座的内部固定有型材基座，所述型材基座的下端固定有支撑架，支撑架的上表面一端固定有滑动座一，滑动座一上设有滑动连接的滑动轨道一，滑动轨道一的一端贯穿至u型座的外侧且连接有采集轮组件，支撑架的前表面一端设有滑动座二，滑动座二内部设有上下竖直滑动的滑动轨道二，滑动轨道二的前表面设有水平滑动的滑动轨道三，u型座上设有与滑动轨道三对应的通槽，所述滑动轨道三一端穿过u型座上的通槽并且连接有石笔组件，滑动轨道三的另一端固定有滑动支架，所述支撑架的一侧固定有支撑轴，支撑轴远离与支撑架连接的一端设有转动连接的直角滑槽连杆，直角滑槽连杆两端均设有滑接槽，所述滑动座二的上端设有与直角滑槽连杆的一个滑接槽滑动连接的连接轴一，所述滑动轨道一远离与采集轮组件连接的一端设有连接轴二，连接轴二的一端穿过直角滑槽连杆的另一个滑接槽且位于滑动支架的凹槽内部，通过水平移动轴可以带动竖直移动轴及其检测画线组件水平移动，以此可以对检测画线组件水平移动，以此可以带动检测画线组件与工件贴合，通过竖直移动轴可以带动检测画线组件上下移动，以此对带动检测画线组件的上下位置调节。

3、进一步的，所述移动支撑架包括倒置的u型支架，所述u型支架的下端设有两个与支撑轨道配合滚动的导轮，通过导轮可以使u型支架。

4、进一步的，所述采集轮组件包括墨仓，所述墨仓的开口一端为锥形结构，且墨仓的锥形端设有采样轮安装孔，采样轮安装孔通过转轴连接有采样轮，墨仓的内部设有与采样轮安装孔侧面贴合的吸水棉。

5、进一步的，所述墨仓的上端设有墨水加注口，所述墨仓的下表面设有对其固定的安装孔，通过墨水加注口可以向墨仓内部注入墨水，通过安装孔可以对装置进行安装，使得安装更方便。

6、进一步的，所述石笔组件包括夹持器外壳，所述夹持器外壳的内部设有石笔推动顶块，石笔推动顶块位于夹持器外壳内部的一端固定有拉力弹簧，所述拉力弹簧远离石笔推动顶块连接的一端设有石笔，石笔的一端位于夹持器外壳的外侧，石笔推动顶块推动时通过拉力弹簧传动带动石笔顶出。

7、进一步的，所述夹持器外壳的上表面设有与石笔推动顶块对应的推动槽，夹持器外壳的一侧均匀固定有安装孔二，通过安装孔二可以将夹持器外壳安装到滑动轨道三上。

8、进一步的，两个移动支撑架相对的一侧上端固定有激光距离传感器，激光距离传感器的位置高于工作基座的上表面，通过激光距离传感器可以检测工件距离龙门架的距离；并据此判断工件放置的位置偏斜方向及程度，通过控制系统控制龙门架上的水平移动轴上的滑块根据偏斜情况补偿移动，进而带动竖直移动轴及其末端的检测画线组件水平移动，使固定检测画线组件的移动座与工件始终保持相对一致的距离，进而减小或消除因工件摆放偏斜导致测量误差。

9、一种大型工件水平旁弯检测装置的检测方法，

10、s1：首先通过激光距离传感器可以检测工件距离龙门架8的距离，通过水平移动轴可以带动竖直移动轴及其检测画线组件水平移动，以此可以对检测画线组件水平移动，以此可以带动检测画线组件与工件贴合；

11、s2：通过竖直移动轴可以带动检测画线组件上下移动，以此使采样轮和石笔与工件一侧贴合；

12、s3：然后通过对移动支撑架沿工件移动，当采样轮接触面出现弯曲时，通过对采样轮顶动可以带动滑动轨道一滑动，通过滑动轨道一可以带动连接轴二，连接轴二带动滑动支架和滑动轨道三水平滑动，且连接轴二水平移动时带动直角滑槽连杆转动，通过直角滑槽连杆一端带动连接轴一向上移动，通过连接轴一可以带动滑动轨道二上下滑动，通过滑动轨道二可以带动采集轮组件和滑动支架上下移动；装置启动时，检测划线组件可在工件表面留下直观的水平旁弯轨迹数据。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过激光距离传感器可以检测工件距离龙门架的距离，通过水平移动轴可以带动竖直移动轴及其检测画线组件水平移动，以此可以对检测画线组件水平移动，以此可以带动检测画线组件与工件贴合，消除因工件摆放偏斜导致的检测误差，通过竖直移动轴可以带动检测画线组件上下移动，以此对带动检测画线组件的上下位置调节，以此使采样轮和石笔与工件一侧贴合，当采样轮接触面出现弯曲时，通过对采样轮顶动可以带动滑动轨道一滑动，通过滑动轨道一可以带动连接轴二，连接轴二带动滑动支架和滑动轨道三水平滑动，且连接轴二水平移动时带动直角滑槽连杆转动，通过直角滑槽连杆一端带动连接轴一向上移动，通过连接轴一可以带动滑动轨道二上下滑动，通过滑动轨道二可以带动采集轮组件和滑动支架上下移动；检测过程中，采集轮组件在表面留下较粗的直线轨迹，作为数据基底；在石笔组件在表面留下较细的轨迹；工件表面同位置下两个轨迹的相对距离便是水平旁弯量的数据，由于检测画线组件特殊的机械特征，装置所标记的旁弯位置要比实际位置延后一段距离，这段距离也是采集轮组件和石笔组件之间的距离，所以数据具有一定延时性；该大型工件水平旁弯检测方法的配套装置，结构简单，易批量生产，易维修；技术要求低，该装置可直接将旁弯数据直接标记在工件上，且具有一定延时性，方便工人直接对工件进行物理修复。