新闻资讯
  • 咨询热线:13573104588
  • 联系人:牛经理
  • Q Q:点击我发送信息
  • 电 话:0531-83832442
  • 传 真:0531-83832442
  • 邮 箱:26776203@qq.com
  • 地 址:济南市章丘区相公庄街道牛推二村村西
  • 新闻资讯
    查看分类
    环形锻件热态在线尺寸测量关键技术研究
    2019.02.28
    大锻件是制造重大技术装备大型关键零部件的基础,如大型舰船的曲轴、舵系,核电站的压力容器、蒸发器壳体,发电机组的低压转子,能源石化行业的加氢反应器,各种重型机械和军工装备的核心部件等。我国目前用锻造水压机生产的长轴类锻件的长度已达17m,大筒类锻件的直径已近7m。大锻件的尺寸精度是保证重大技术装备制造质量的一个重要因素。大锻件在线尺寸测量是指在锻造过程中高温状态下,测量锻件的主要尺寸,以判断其是否达到工艺文件的要求。由于测量环境恶劣,以前靠人工卡钳、‘量杆’以及悬线方法测量的锻件误差大,余量多,时间长,锻件平均损耗率高达15%左右,越来越不能满足现代制造工艺的要求,因此研发大锻件热态在线尺寸测量方法势在必行。 
    美国、韩国、欧洲等国家都相继开发了机械式和光学式的锻件尺寸测量系统,实现了锻件的直径或长度的尺寸测量。美国国立标准与技术研究院(NIST)等联合研究开发了锻件三维外形测量系统,该系统实现了锻件表面的三维测量,但其测量范围过小,无法测量大型锻件的三维尺寸外形。韩国斗山重工研究开发了利用激光指示器配合伺服电机的方法测量大锻件的直径和长度,但此方法没法测量大型筒节的壁厚尺寸。德国利用激光测距原理测量锻件的尺寸,研究开发出LaCam-forge系统,但该系统只能得到锻件的二维图形。国内上海交通大学高峰等利用激光测距传感器配合球面二自由度并联机构对锻件外形尺寸进行扫描,通过计算机还原出机构的三维外形。大连理工大学的贾振元等采用短波通滤光片结合结构光投影方式的图像采集技术对大锻件的图像进行处理,终得到锻件的外形尺寸。燕山大学的聂绍珉教授等研究了CCD测量大锻件直径的方法 ,该方法采用图像灰度识别锻件边界并计算出锻件的直径。 
    本文以比色温度传感器、激光指示器和激光测距传感器为基础,提出一套大型自由锻件热态在线尺寸测量系统,实现对高温热态发光锻件在线或离线情况下的长度和直径(或高度)尺寸测量、轮廓测量,并可在锻件不旋转的情况下获得锻件在轴向或径向截面内的完整几何轮廓,同锻件工艺尺寸图对比;还能实现锻造过程中的到位尺寸预警功能。 
    1 大锻件热态在线尺寸测量系统原理 
    本系统采用三种方法对大锻件进行热态在线尺寸测量,下面分别对三种方法进行介绍。 
    1.1 对射法 
    对射法测量主要是利用两个激光测距传感器分别从锻件的两边对锻件中间直径部分上下进行扫描测量,并对测量的数据结果进行处理,终得到如图1中所示的尺寸L1和L2,由此可得锻件的直径为: 
    d=L-L1-L2 (1) 
    此测量方法的优点是测量速度快,测量精度高,并可以克服激光测距传感器遇到锻件边缘要么没有数据反馈,要么数据反馈非常慢,甚至无法测量。 
    1.2 边缘检测法 
    边缘检测法测量如图2所示,主要是利用比色温度传感器准确探测锻件边缘,利用伺服电机配绝对值编码器适时记录移动距离,并对记录数据进行后处理,终得到锻件的直径尺寸。 
    任何物质在一定温度下都有热辐射,黑体是一种理想体,它在任何温度下都能全部地吸收投射到其表面上的任何波长的辐射能量。普朗克定律准确地描述出黑体的辐射能量与波长以及温度之间的关系。 
    数据提供:天助网    
    商盟客服

    您好,欢迎莅临协进机械,欢迎咨询...

    牛经理: 点击这里给我发消息
    正在加载

    触屏版二维码