CN108317952B - 精密前轴锻件在线快速检测方法 - Google Patents

精密前轴锻件在线快速检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108317952B
CN108317952B CN201711459637.7A CN201711459637A CN108317952B CN 108317952 B CN108317952 B CN 108317952B CN 201711459637 A CN201711459637 A CN 201711459637A CN 108317952 B CN108317952 B CN 108317952B
Authority
CN
China
Prior art keywords
melon
steel plate
head
axis
front axle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711459637.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108317952A (zh
Inventor
周发明
李伟
银晨
李志刚
梁鹏
黄波
王洪涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Tri Ring Axle Co ltd
Original Assignee
Hubei Tri Ring Axle Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Tri Ring Axle Co ltd filed Critical Hubei Tri Ring Axle Co ltd
Priority to CN201711459637.7A priority Critical patent/CN108317952B/zh
Publication of CN108317952A publication Critical patent/CN108317952A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108317952B publication Critical patent/CN108317952B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0025—Measuring of vehicle parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及汽车前轴加工技术领域，尤其涉及一种精密前轴锻件在线快速检测方法，其在精密前轴锻造后，通过CCD工业相机对前轴的测量位进行扫描，得到局部点云数据，然后将数据拼合，将测量坐标转化为设计坐标，然后在设计坐标中，计算得到错模量和关键尺寸，根据该错模量和关键尺寸可以快速检验锻件是否合格，该检测方法无须等待锻件降温，在线快速检测，从而提高了生产效率，尤其是能够快速发现锻造缺陷，及时调整，提高了良品率。

Description

精密前轴锻件在线快速检测方法
技术领域
本发明涉及汽车前轴加工技术领域，特别是涉及一种精密前轴锻件在线快速检测方法。
背景技术
汽车前桥，又称前轴，其通过悬架与车架（或承载式车身）相连接，前轴的形状像一个巨大的杠铃，两端各有一呈拳形的加粗部分需要加工主销孔，用于安装主销，中间部分为工字梁，工字梁的两侧为板簧支座面，用以安装钢板弹簧及其附件。为了提高前轴的机械性能，汽车前轴一般采用锻造成型，锻造成型是一种生产效率高、质量好、节能节材易实现自动化先进的加工方法。锻造后，对锻件进行检测，一般是在锻件冷却到常温后用卡尺、高度尺、样板或专用检具进行检查，产品的首检通常要滞后3小时左右，生产组织难度大。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种精密前轴锻件在线快速检测方法，其能够对前轴锻件实现在线、快速、热态、自动检测，提高了生产效率，尤其是能够快速发现锻造缺陷，及时调整，从而提高了良品率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精密前轴锻件在线快速检测方法，在精密前轴锻造后，通过CCD工业相机对前轴的测量位进行扫描，得到局部点云数据，然后将数据拼合，将测量坐标转化为设计坐标，然后在设计坐标中，计算得到错模量和关键尺寸；
设计坐标系的X轴为前轴使用时汽车由左向右的方向，Y轴为汽车尾部至头部的方向，Z轴为竖直向下的方向；
其中，测量位包括：前轴两端的瓜头的两平面端和沿X轴远离原点的一端、两钢板压型面处沿Y轴正方向和反方向的两侧面；
计算错模量时，对各瓜头圆柱体拟合得到瓜头圆柱体轴线，垂直于Y轴且与瓜头圆柱体轴向重合的平面为瓜头分型面，对两瓜头位于分型面两侧的部分分别通过圆柱拟合得到分型面上模圆柱体轴线、分型面下模圆柱体轴线，瓜头分型面上模圆柱体轴线与分型面下模圆柱体轴线之间的距离为该瓜头的错模量；
所述关键尺寸指：工件总长度a；瓜头Y轴方向长度b；钢板压型面Y轴方向长度c；瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d；钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e。
优选的，先扫描前轴两端的瓜头的两平面端，计算两瓜头错模量，若错模量不达标则其他测量位停止扫描，判定工件不合格。
优选的，计算工件总长度a时，瓜头在瓜头分型面上沿Z轴最低点为瓜头顶点，两瓜头顶点的连线距离为工件总长度a。
优选的，计算瓜头Y轴方向长度b时，计算瓜头上模夹板平面、瓜头下模夹板平面，瓜头上模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体上模一侧相切，瓜头下模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体下模一侧相切，瓜头Y轴方向长度b为瓜头上模夹板平面、瓜头上模夹板平面之间的距离。
优选的，计算钢板压型面Y轴方向长度c时，拟合钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面，钢板压型面上模夹板面是钢板压型面沿Y轴正方向的一端端面，钢板压型面下模夹板面是钢板压型面沿Y轴反方向的一端端面，钢板压型面Y轴方向长度c为钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面之间距离的平均值。
优选的，计算瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d时，拟合钢板压型面，瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d为瓜头顶点至钢板压型面的距离。
优选的，计算钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e时，两瓜头连线为两瓜头顶点之间的连线，钢板压型面与钢板压型面上模夹板面相交于线段L1，钢板压型面与钢板压型面下模夹板面相交于线段L2，钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e为L1上各点至两瓜头连线的距离的平均值与L2上各点至两瓜头连线的距离的平均值的差的绝对值。
优选的，CCD工业相机的光源为波长为300～460nm。
优选的，使用加速度传感器检测工件的振动，当工件振动较大时，放弃本次测量数据，重新进行测量。
本发明的有益效果是：一种精密前轴锻件在线快速检测方法，其在精密前轴锻造后，通过CCD工业相机对前轴的测量位进行扫描，得到局部点云数据，然后将数据拼合，将测量坐标转化为设计坐标，然后在设计坐标中，计算得到错模量和关键尺寸，根据该错模量和关键尺寸可以快速检验锻件是否合格，该检测方法无须等待锻件降温，在线快速检测，从而提高了生产效率，尤其是能够快速发现锻造缺陷，及时调整，提高了良品率。
附图说明
图1是本发明检测的前轴锻件及测量位的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围限制于此。
本实施例的精密前轴锻件在线快速检测方法，在精密前轴锻造后，通过CCD工业相机对前轴的测量位进行扫描，得到局部点云数据。测量设备为PowerScan蓝光精密型三维扫描仪，该扫描仪配置德国进口CCD工业相机。由于锻件为高温物体，通过系统分析高温物体辐射光谱特性和CCD相机的光谱响应曲线，由于高温物体辐射的能量集中在红外区域，而CCD相机对可见光的响应更强，因此，选取较低波长的可见光作为结构光的光源，并使用低通滤光镜，可以很好地消除高温物体辐射对光栅图像的影响。另外，测量设备采用全封闭机壳，利用半导体温差片技术控制内外热量流动，当设备内温度达到设定的高温限制时温差片启动降温模式，当温度达到设定的低温限制时温差片停止工作，同时采用环形内风循环保持温度均匀，机体内分布5枚温度传感器及1枚温度湿度复合传感器，时刻监护设备内温湿度，防止内部温度过高导致设备部件无法正常工作，并通过控制设备热量流动使内部温度维持在合适的范围内。检测时，工艺节拍45秒/件，检测时工件温度700-900℃。
测量坐标系是指以测量位为原点建立的坐标系，设计坐标系是在进行计算时建立的坐标系，测量得到的数据可以换算为设计坐标。设计坐标系的X轴为前轴使用时汽车由左向右的方向，Y轴为汽车尾部至头部的方向，Z轴为竖直向下的方向。如图1所示，测量位包括：前轴两端的瓜头的两平面端和沿X轴远离原点的一端、两钢板压型面处沿Y轴正方向和反方向的两侧面（即图1中垂直于纸面的进出方向）。一共包括10个测量位，从而对零件的关键区域：两端瓜头、两钢板位的表面进行测量，可以至少得到十幅图像（即点云数据）。通过零件附近区域提前安装的标志点，对测量得到的多幅局部点云数据进行拼合，然后将测量坐标转化为设计坐标。从而统一在设计坐标系中进行计算，得到错模量和关键尺寸。
其中，计算错模量时，对各瓜头圆柱体拟合得到瓜头圆柱体轴线，垂直于Y轴且与瓜头圆柱体轴向重合的平面为瓜头分型面，对两瓜头位于分型面两侧的部分分别通过圆柱拟合得到分型面上模圆柱体轴线、分型面下模圆柱体轴线，瓜头分型面上模圆柱体轴线与分型面下模圆柱体轴线之间的距离为该瓜头的错模量；
所述关键尺寸指：工件总长度a；瓜头Y轴方向长度b；钢板压型面Y轴方向长度c；瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d；钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e。
判断锻件是否合格:（1）首先检测工件错模量，若错模量不达标则直接判定工件为不合格；（2）若错模量达标，则依次进行检测和计算关键尺寸；（3）若全部尺寸均达标，则判定工件为合格，否则为不合格。
只需要先扫描前轴两端的瓜头的两平面端，计算两瓜头错模量，若错模量不达标则其他测量位停止扫描，判定工件不合格，从而减少了测量工作量和计算工作量。该方式检测速度快，可以快速进行在线检测。
计算工件总长度a时，瓜头在瓜头分型面上沿Z轴最低点为瓜头顶点，两瓜头顶点的连线距离为工件总长度a。
计算瓜头Y轴方向长度b时，计算瓜头上模夹板平面、瓜头下模夹板平面，瓜头上模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体上模一侧相切，瓜头下模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体下模一侧相切，瓜头Y轴方向长度b为瓜头上模夹板平面、瓜头上模夹板平面之间的距离。
计算钢板压型面Y轴方向长度c时，拟合钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面，钢板压型面上模夹板面是钢板压型面沿Y轴正方向的一端端面，钢板压型面下模夹板面是钢板压型面沿Y轴反方向的一端端面，钢板压型面Y轴方向长度c为钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面之间距离的平均值。
计算瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d时，拟合钢板压型面，瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d为瓜头顶点至钢板压型面的距离。
计算钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e时，两瓜头连线为两瓜头顶点之间的连线，钢板压型面与钢板压型面上模夹板面相交于线段L1，钢板压型面与钢板压型面下模夹板面相交于线段L2，钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e为L1上各点至两瓜头连线的距离的平均值与L2上各点至两瓜头连线的距离的平均值的差的绝对值。
本实施例中，CCD工业相机的光源为波长为300～460nm。
进一步的，使用加速度传感器检测工件的振动，当工件振动较大时，放弃本次测量数据，重新进行测量。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：精密前轴锻造后，通过CCD工业相机对前轴的测量位进行扫描，得到局部点云数据，然后将数据拼合，将测量坐标转化为设计坐标，然后在设计坐标中，计算得到错模量和关键尺寸；
设计坐标系的X轴为前轴使用时汽车由左向右的方向，Y轴为汽车尾部至头部的方向，Z轴为竖直向下的方向；
其中，测量位包括：前轴两端的瓜头的两平面端和沿X轴远离原点的一端、两钢板压型面处沿Y轴正方向和反方向的两侧面；
计算错模量时，对各瓜头圆柱体拟合得到瓜头圆柱体轴线，垂直于Y轴且与瓜头圆柱体轴向重合的平面为瓜头分型面，对两瓜头位于分型面两侧的部分分别通过圆柱拟合得到分型面上模圆柱体轴线、分型面下模圆柱体轴线，瓜头分型面上模圆柱体轴线与分型面下模圆柱体轴线之间的距离为该瓜头的错模量；
所述关键尺寸指：工件总长度a；瓜头Y轴方向长度b；钢板压型面Y轴方向长度c；瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d；钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e。
2.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：先扫描前轴两端的瓜头的两平面端，计算两瓜头错模量，若错模量不达标则其他测量位停止扫描，判定工件不合格。
3.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：计算工件总长度a时，瓜头在瓜头分型面上沿Z轴最低点为瓜头顶点，两瓜头顶点的连线距离为工件总长度a。
4.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：计算瓜头Y轴方向长度b时，计算瓜头上模夹板平面、瓜头下模夹板平面，瓜头上模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体上模一侧相切，瓜头下模夹板平面与拟合的瓜头圆柱体下模一侧相切，瓜头Y轴方向长度b为瓜头上模夹板平面、瓜头上模夹板平面之间的距离。
5.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：计算钢板压型面Y轴方向长度c时，拟合钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面，钢板压型面上模夹板面是钢板压型面沿Y轴正方向的一端端面，钢板压型面下模夹板面是钢板压型面沿Y轴反方向的一端端面，钢板压型面Y轴方向长度c为钢板压型面上模夹板面、钢板压型面下模夹板面之间距离的平均值。
6.根据权利要求3所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：计算瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d时，拟合钢板压型面，瓜头与钢板压型面沿Z轴方向的距离d为瓜头顶点至钢板压型面的距离。
7.根据权利要求5或6所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：计算钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e时，两瓜头连线为两瓜头顶点之间的连线，钢板压型面与钢板压型面上模夹板面相交于线段L1，钢板压型面与钢板压型面下模夹板面相交于线段L2，钢板压型面中线与两瓜头连线的距离e为L1上各点至两瓜头连线的距离的平均值与L2上各点至两瓜头连线的距离的平均值的差的绝对值。
8.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：CCD工业相机的光源为波长为300～460nm。
9.根据权利要求1所述的精密前轴锻件在线快速检测方法，其特征在于：使用加速度传感器检测工件的振动，当工件振动较大时，放弃本次测量数据，重新进行测量。
CN201711459637.7A 2017-12-28 2017-12-28 精密前轴锻件在线快速检测方法 Active CN108317952B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711459637.7A CN108317952B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 精密前轴锻件在线快速检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711459637.7A CN108317952B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 精密前轴锻件在线快速检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108317952A CN108317952A (zh) 2018-07-24
CN108317952B true CN108317952B (zh) 2020-09-29

Family

ID=62893325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711459637.7A Active CN108317952B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 精密前轴锻件在线快速检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108317952B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109894378B (zh) * 2019-04-09 2022-01-25 湖北三环锻造有限公司 转向节热态锻件在线自动检测方法
CN112427487A (zh) * 2019-08-26 2021-03-02 北京机电研究所有限公司 一种利用光学影像和显示网格测量热态自由锻件尺寸的装置
CN110806736B (zh) * 2019-11-19 2021-10-15 北京工业大学 一种模锻成形智能制造生产线锻件质量信息检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1850394A (zh) * 2006-05-18 2006-10-25 西南铝业（集团）有限责任公司 预防复杂型面模锻件产生错移的方法
CN202836515U (zh) * 2010-12-20 2013-03-27 高欣 一种锻件测量系统
CN104390598A (zh) * 2013-12-30 2015-03-04 北京中天荣泰科技发展有限公司 一种基于机器视觉的异面直线测量方法
CN205384003U (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 兰溪市同力机械有限公司 精密锻件上下模错位检测仪
CN106248035A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 苏州大学 一种基于点云模型的面轮廓度精确检测的方法及系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09196637A (ja) * 1996-01-17 1997-07-31 Nkk Corp 長尺材の曲げ角度測定方法
CN2694252Y (zh) * 2004-04-23 2005-04-20 中国重型汽车集团有限公司 一种汽车前轴的检测装置
CN101713640B (zh) * 2009-09-30 2011-08-03 大连理工大学 一种锻件热态尺寸的非接触测量方法
CN102003938B (zh) * 2010-10-11 2013-07-10 中国人民解放军信息工程大学 大型高温锻件热态在位检测方法
CN102749036B (zh) * 2012-07-11 2015-12-02 西安交通大学 一种用于大型自由锻件的直径在线测量装置
CN104034263B (zh) * 2014-07-02 2016-12-07 北京理工大学 一种锻件尺寸的非接触测量方法
CN104457572B (zh) * 2014-12-04 2017-11-24 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 基于三维扫描技术提取盾构隧道错缝错台量的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1850394A (zh) * 2006-05-18 2006-10-25 西南铝业（集团）有限责任公司 预防复杂型面模锻件产生错移的方法
CN202836515U (zh) * 2010-12-20 2013-03-27 高欣 一种锻件测量系统
CN104390598A (zh) * 2013-12-30 2015-03-04 北京中天荣泰科技发展有限公司 一种基于机器视觉的异面直线测量方法
CN205384003U (zh) * 2016-03-01 2016-07-13 兰溪市同力机械有限公司 精密锻件上下模错位检测仪
CN106248035A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 苏州大学 一种基于点云模型的面轮廓度精确检测的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN108317952A (zh) 2018-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108317952B (zh) 精密前轴锻件在线快速检测方法
CN108759714B (zh) 一种多线激光轮廓传感器坐标系融合及转轴标定方法
KR20220155997A (ko) 샤프트 공작물 인플레이스 비접촉 감지 방법
CN105758321A (zh) 火车车轮轮毂内孔直径激光测量系统及其测量方法
CN103471531A (zh) 轴类零件直线度在线非接触测量方法
CN103465246B (zh) 铸件毛坯刻线标记方法及刻线标记装置
CN107238352A (zh) 一种基于数控车床的回转类结构特征零件轮廓激光在机测量装置与方法
CN108050935B (zh) 精密前轴锻件在线快速检测错模量的方法
CN205655802U (zh) 一种检测汽车电池壳盖间隙的设备
CN204535658U (zh) 一种高精度异型型材激光测量仪
CN202814335U (zh) 一种大型锻件在线测量及数据采集系统
CN202903195U (zh) 船用曲轴弯曲镦锻的分度定位精度在线监测系统
CN102865218A (zh) 混凝土机械泵送系统同轴度精确测量方法及设备
CN206990472U (zh) 一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置
CN107328790B (zh) 一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置及检测方法
CN106123800A (zh) 板坯轮廓检测系统
CN114757917B (zh) 一种高精度的轴偏移、偏转测量及其修正方法
CN202883339U (zh) 混凝土机械泵送系统同轴度精确测量设备
CN105333844A (zh) 铆点尺寸检测用在线快速测量装置及铆点测量方法
CN102967299A (zh) 船用曲轴弯曲镦锻的分度定位精度在线监测系统及用法
CN201145542Y (zh) 缸体组芯夹具检具
CN102679922A (zh) 利用坐标测量机进行曲线点坐标测量的方法
CN113048863A (zh) 一种快速检测锻件错移量的方法
CN206709754U (zh) 一种3d打印零件尺寸的检验装置
CN107588725B (zh) 钛合金旋翼机机架龙骨的加工及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant