大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102319842A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102319842A(43)申请公布日2012.01.18(21)申请号201110142396.X(22)申请日2011.05.30(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人张玉存付献斌刘浩然刘刚(74)专利代理机构石家庄一诚知识产权事务所13116代理人李合印(51)Int.Cl.B21H1/06(2006.01)B21B38/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置(57)摘要一种大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置，其包括有激光扫描仪、数据采集卡和计算机外径轮廓显示器，在上述激光扫描仪外部设有恒温机构，该恒温机构有一个壳体，该壳体上面设有压缩空气接口，该壳体下面设有通光孔，该通光孔上设耐高温玻璃板，上述外壳上设有通风小孔，在上述壳体内设有分别固定在壳体内壁上的两个夹板，在上述两夹板所夹的空间内设有激光扫描仪，其镜头与通光孔相对，该激光扫描仪设有与电源相连的接口，该激光扫描仪的数据接口通过网线和数据采集卡的一个接口相连，该数据采集卡通过PCI总线与计算机相连。本发明能够适应测量现场温度高的环境，可以在温度为-20~+90℃的范围正常工作，测量速度快，测量尺寸精度高，误差为±10mm，在线测量最大直径达9米，使用寿命长。CN1023984ACCNN110231984202319845A权利要求书1/1页1.一种大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置，其包括有激光扫描仪、数据采集卡和计算机外径轮廓显示器，其特征在于：在激光扫描仪外部设恒温机构，该恒温机构有一个壳体，该壳体上面设有压缩空气接口；该壳体下面设有通光孔，该通光孔上设耐高温玻璃板，上述外壳上设有通风小孔，在上述壳体内设有分别固定在壳体内壁上的两个夹板，在上述两夹板所夹的空间内设有激光扫描仪，其镜头与通光孔相对，该激光扫描仪设有与电源相连的接口，该激光扫描仪的数据接口通过网线和数据采集卡的一个接口相连，该数据采集卡通过PCI总线与计算机相连。2.根据权利要求1所述的大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置，其特征在于：激光扫描仪由激光器、旋转棱镜、伺服驱动装置和CCD传感器构成，它们设在一个壳体内，其下壳体上设有两个通孔，每个通孔上均设有防尘玻璃，其即为激光扫描仪镜头。3.根据权利要求1所述的大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置，其特征在于：在上述壳体内设有两端分别固定在壳体内侧壁上的两个开口相对的槽钢形夹板。4.根据权利要求1和3所述的大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置，其特征在于：恒温机构壳体为夹层，夹层内填充有石棉。2CCNN110231984202319845A说明书1/2页大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置[0001]技术领域本发明涉及一种外径轮廓测量装置。[0002]背景技术大型铸锻件中有一类是大型筒节锻件，属于环形件，包括大型核电筒节、大型加氢反应器筒节和煤液化反应器筒节，这三种筒节锻件分属于核电装备、石化装备和煤液化装备领域所需的关键部件。由于现有的碾环机等环件轧机规格有限，无法对核电、加氢和煤液化等大型筒节进行轧制，所以国内现在一般采用筒节自由锻工艺需要进行镦粗冲孔、芯棒拔长、马杠扩孔和扩孔成形几道工序，加热5个火次。这给大型筒节制造带来诸多不利因素：a.加工余量大，材料利用率低；b.毛坯尺寸过大，自由锻工作量大；c.机加工工作量大；d.生产效率低；e.加热火次多，产品质量降低；f.综合成本高。简而言之，现有的筒节自由锻工艺成本高、效率低、难以实现批量化生产，不能满足国内市场对核电、加氢和煤液化筒节的大量需求。为此中国一重发明了筒节轧制工艺，其工艺流程是：下料→加热→自由锻制坯→加热→轧制→机加工，具有精度高、加工余量少、材料利用率高；产品内部质量好；生产效率高；综合成本低等优点。然而由于测量现场环境恶劣，不仅温度高而且灰尘多，轧制过程中的尺寸测量仍然采用传统的方法——人工接触式测量方式，沿用大型卡钳或量杆等原始测量工具，缺乏有效的热态测量技术，导致无法测量大锻件整体信息，局部测量精度也有很大随机性，工人劳动条件恶劣，测量数据无法数字化，与国际先进水平差距明显，测量精度低误差为±30mm，如果轧制尺寸过大会增加冷加工余量，尺寸过小会使筒节成为废品，由此造成资源的严重浪费，同时增加了生产成本，可见开发高精度的在线测量装置对于提升我国筒节锻件的制造水平具有非常重要的意义。[0003]发明内容本发明的目的在于提供一种测量精度高、使用寿命长、能够在高温和灰尘等恶劣环境下进行测量的大型筒节轧机外径轮廓在线测量装置。本发明主要是自行设计激光扫描仪和激光扫描仪外部设恒温机构。