CN102749036A

CN102749036A - 一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置

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Publication number: CN102749036A
Application number: CN2012102400226A
Authority: CN
Inventors: 赵升吨; 梁锦涛; 范淑琴; 段柳浠
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-11
Also published as: CN102749036B

Abstract

本发明涉及一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，包括：垂直丝杠，水平丝杠，摄像台架，安装横杠，左、右CCD摄像机，高亮度光栅投影仪，转盘驱动机构，工作台。所述左、右CCD摄像机设置在安装横杠两侧，可由水平丝杠和刻度转盘调节水平摄像方位，安装横杠设置在摄像台架上可由垂直丝杠调节垂直摄像方位，高亮度光栅投影仪由转盘驱动机构调节投射结构光的投影方位。本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置能灵活方便实现不同类型和尺寸的锻件径向尺寸测量，并能提高测量精度。

Description

一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置

技术领域

本发明属于热态锻件尺寸检测领域，特别涉及一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置。

背景技术

我国目前用锻造水压机生产的最大筒类锻件的直径已接近6m。目前，国内的锻压厂普遍采用传统的人工接触式直接测量锻件径向尺寸。对于直径在两米以下的轴类锻件通常在距锻件一米处由工人持大卡钳直接测量，为避免灼伤，一般要在几秒内测完；大直径测量采用量杆，量杆上标有锻件尺寸和刻度，通过肉眼在高温下与锻件比较。这种测量方式效率低、测量精度不高、加工余量多，存在着环境、能源浪费、资源消耗等问题。

目前开发的大锻件测量技术主要是基于光学的方法，包括激光扫描测距法和双目视觉测量法等，具有非接触、无损、自动化、高精度等优点。但自由锻件种类多，锻造尺寸范围广，包括轴类锻件的各台阶外径尺寸，筒形件、法兰件各台阶外圆、内孔尺寸，圆饼件外圆直径等。测量装置需要灵活方便的实现锻件在压机上锻造过程中不同尺寸，不同类型的测量。

因此，实有必要开发新型的测量装置对大型锻件的径向尺寸进行精确可靠的测量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，可有效地实现不同种类，不同尺寸锻件的径向尺寸非接触实时测量，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：

一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，包括支架，支架包括工作台、与工作台固定连接且与工作台垂直设置的一对竖直板，以及连接一对竖直板的连接板，所述一对竖直板之间设置有与竖直板延伸方向相同的垂直丝杠；所述用于大型自由锻件的直径在线测量装置进一步包括垂直移动螺母，摄像台架，安装横杠，左、右CCD摄像机，高亮度光栅投影仪，转盘驱动机构，水平丝杠，水平移动螺母；所述摄像台架通过其上设置的垂直移动螺母在垂直丝杠上做垂直移动；所述安装横杠移动地安装在所述摄像台架上，所述安装横杆通过其上设置的水平移动螺母在摄像台架上做水平移动；所述安装横杠上表面相对地设置有沿安装横杠移动的左、右刻度圆盘，所述左右CCD摄像机分别设置在所述左、右刻度圆盘上，所述转盘驱动机构设置在所述一对刻度圆盘之间用于调整所述高亮度光栅投影仪的投射角度。

所述一对竖直板上分别设置垂直滑轨，摄像台架相应设置垂直滑块以在垂直滑轨2移动。

所述摄像台架上设置有位于水平丝杠两侧的水平滑轨，所述安装横杠下方对应设置水平滑块沿水平滑轨移动。

所述工作台底面设置滑轮。

所述工作台设置在所述摄像台架下方，所述工控机设置在工作台内，所述液晶显示屏设置在工作台上。

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：本发明采用移动式工作台和移动式摄像台架方便灵活调整摄像测量方位和距离，适应不同尺寸的锻件测量，并提高摄像测量的精度，采用转盘驱动机构调整高亮度光栅投影仪的投射角度，方便测量不同种类锻件不同部位的尺寸。因此，本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置可应用于实现各类热态大锻件径向尺寸的非接触在线测量。

附图说明

图1是本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置的摄像台架结构示意图；

图3是本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置的工作台结构示意图；

1	垂直丝杠	2	垂直滑轨
				3	垂直滑块	4	垂直伺服电机
5	工作台	6	液晶显示屏
				7	工控机	8	垂直移动螺母
9	摄像台架	10	滑轮
				11	右CCD摄像机	12	左CCD摄像机
13	右刻度圆盘	14	左刻度圆盘
				15	光栅投影仪	16	转盘驱动机构
17	水平伺服电机	18	水平丝杠
				19	安装横杆	20	水平滑轨
21	水平移动螺母	22	水平滑块

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置的组成结构作具体介绍：

结合图1至图3所示，一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，包括：支架，该支架包括设置有工作台5的本体、与本体固定连接且与本体垂直设置的一对竖直板，以及连接一对竖直板的连接板，所述一对竖直板之间设置有与竖直板延伸方向相同的垂直丝杠1；所述用于大型自由锻件的直径在线测量装置进一步包括有垂直移动螺母8，摄像台架9，安装横杠19，左、右CCD摄像机11、12，高亮度光栅投影仪15，转盘驱动机构16，水平丝杠18，水平移动螺母21，工控机7，液晶显示屏6。

所述垂直移动螺母8设置在摄像台架9上，所述垂直丝杠1由垂直伺服电机4驱动，带动所述垂直移动螺母8使摄像台架9在垂直方向上上下移动，所述一对竖直板上分别设置垂直滑轨2，摄像台架9两端设置垂直滑块3沿垂直滑轨2移动。

所述安装横杠19安装在所述摄像台架9上方，所述水平移动螺母21设置在所述安装横杠19下端面，所述水平丝杠18由水平伺服电机17驱动，带动所述水平移动螺母21使安装横杠19在摄像台架9所在平面的水平方向上前后移动，所述摄像台架上设置有位于水平丝杠两侧的水平滑轨20，所述安装横杠19下方对应设置水平滑块22沿水平滑轨20移动。

所述安装横杠19的上表面两端位置分别设置有左、右刻度圆盘13、14，所述左、右CCD摄像机11、12分别设置在左、右刻度圆盘上13、14，所述左、右刻度圆盘13、14可依据刻度转动调整左右CCD摄像机11、12的摄像夹角。

所述转盘驱动机构16竖直地固定安装在所述安装横杠19中部，所述高亮度光栅投影仪15设置在所述转盘驱动机构16上，所述高亮度光栅投影仪15向测量锻件投射结构光，所述转盘驱动机构16调整所述高亮度光栅投影仪15的投射角度。

如图3所示，所述工作台5呈四方形框架结构，设置在所述摄像台架9下方，所述工控机7设置在工作台5内，所述液晶显示屏6设置在工作台5上，所述工作台5下设置滑轮10。

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。

Claims

1.一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，其特征在于：包括：支架，支架包括工作台（5）、与工作台（5）固定连接且与工作台垂直设置的一对竖直板，以及连接一对竖直板的连接板，所述一对竖直板之间设置有与竖直板延伸方向相同的垂直丝杠（1）；所述用于大型自由锻件的直径在线测量装置进一步包括垂直移动螺母（8），摄像台架（9），安装横杠（19），左、右CCD摄像机（11、12），高亮度光栅投影仪（15），转盘驱动机构（16），水平丝杠（18），水平移动螺母（21）；所述摄像台架（9）通过其上设置的垂直移动螺母（8）在垂直丝杠（1）上做垂直移动；所述安装横杠（19）移动地安装在所述摄像台架（9）上，所述安装横杆（19）通过其上设置的水平移动螺母（21）在摄像台架（9）上做水平移动；所述安装横杠（19）上表面相对地设置有沿安装横杠移动的左、右刻度圆盘（13、14），所述左右CCD摄像机（11、12）分别设置在所述左、右刻度圆盘上（13、14），所述转盘驱动机构（16）设置在所述一对刻度圆盘之间用于调整所述高亮度光栅投影仪（15）的投射角度。

2.如权利要求1所述的一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，其特征在于：所述一对竖直板上分别设置垂直滑轨（2），摄像台架（9）相应设置垂直滑块（3）以在垂直滑轨2移动。

3.如权利要求1所述的一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，其特征在于：所述摄像台架上设置有位于水平丝杠两侧的水平滑轨（20），所述安装横杠（19）下方对应设置水平滑块（22）沿水平滑轨（20）移动。

4.如权利要求1所述的一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，其特征在于：所述工作台（5）底面设置滑轮（10）。

5.如权利要求1所述的一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置，其特征在于：所述工作台（5）设置在所述摄像台架（9）下方，所述工控机（7）设置在工作台（5）内，所述液晶显示屏（6）设置在工作台（5）上。