CN111397538B - 一种锥体检测及加工定位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥体检测及加工定位的方法，利用红外测距技术进行基准定位及相关数据的测量，并通过公式计算锥体的锥度、高度等数据，最终精确定位上下端口加工定位点。当检测到锥度不符时，还可通过计算锥体的有效高度，为锥体是否可用提供重要的判定依据。该发明专利操作方便、测量精度高、锥体加工定位精准，是一种进行锥体检测及加工定位的理想方法。
Description
技术领域
本发明属于压力容器制造技术领域，涉及压力容器锥体成型的检测及上下端部加工的定位，具体为一种锥体检测及加工定位的方法。
背景技术
锥体是压力容器最为常见的部件之一，在进行锥体卷制或压制前上下端部常留有加工余量，在锥体成型后需对上下端面进行机加加工，而加工时上下端面的定位点却不易确定且偏差较大，导致锥体机加工后上下端口尺寸、上下端面平行度、锥体同心度等常存在偏差较大的现象，直接影响到整个压力容器的装配质量及使用性能。
发明内容
本发明目的在于解决现有压力容器锥体在进行上下端面加工时定位点不易确定导致锥体加工尺寸偏差较大的问题，提供了一种用于锥体检测及加工定位的方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种锥体检测及加工定位的方法，包括如下步骤：
（1）、将可调支架放置在锥体下端面中心位置，并装配固定挡板；
（2）、在锥体内壁中部某一高度放置1个磁性旋转红外测距仪记为1#测距仪，该1#测距仪与锥体弦长方向平行放置，旋转1#测距仪，使该测距仪所射红外线投射在固定挡板中心位置，并记录该测距仪旋转角度β；
（3）、在锥体内壁的同一高度位置放置另外3个磁性旋转红外测距仪，分别记为2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪（1#~4#测距仪呈十字对称分布），放置位置均与锥体弦长方向平行放置，并调整旋转角度为β，之后调整可调支架，使以上4个测距仪所射红外线汇聚在固定挡板的中心位置，当4条红外线无法聚合时调整测距仪的高低位置直至聚合，此时4个磁性旋转红外测距仪放置点位于同一平面，即基准面，并记录测距仪放置点距固定挡板汇聚点的距离r；
（4）、将1#测距仪旋转至与基准面水平，测量基准面的直径L；
（5）、计算锥体的锥度α=β－arcsin（L/2r），当α与理论锥度一致时，锥体弦长c即为理论弦长，当α与理论锥度不一致时，重新计算锥体弦长c=0.5（b－a）/sinα，其中，a为上端面的直径长度，b为下端面的直径长度；
（6）、计算1#测距仪放置点距上端面定位点的距离x=（L－a）c/（b－a），1#测距仪放置点距下端面定位点的距离y=（b－L）c/（b－a），锥体的高度为h=c×cosα；
（7）、将1#测距仪转至平直，将移动挡板水平放置在上端口位置并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当1#测距仪显示距离移动挡板x时，标记上端口加工点；再将移动挡板水平放置在下端口位置，并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当测距仪显示距离移动挡板y时，标记下端口加工点；
（8）、2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪分别按照步骤（7）工序操作，分别标记上、下端口位置对应的加工点，则上端面标记四个上端口加工点，下端面标记四个下端口加工点，所标记加工点用于锥体机加工时的定位。
本发明所述的用于锥体检测及加工定位的方法能够实现锥体锥度的检测；进行锥体上下端面加工点的定位；当锥体锥度不符时，能计算出锥体的有效高度，对于锥体是否可用提供了重要的判定依据。
本发明设计合理，方法操作简单、测量精度高、锥体加工定位精准，具有很好的实际应用价值。
附图说明
图1表示锥体检测及加工定位点标记示意图。
图中：1-可调支架，2-固定挡板，3-磁性旋转红外测距仪，4-移动挡板，5-基准面，6-上端面，7-下端面。
a表示上端面6的直径长度，b表示下端面7的直径长度，L表示基准面5的直径长度，c表示锥体的弦长，x表示磁性旋转红外测距仪3放置点距上端面6定位点的距离，y表示磁性旋转红外测距仪3放置点距下端面7定位点的距离，h表示锥体的高度，α表示锥体的锥度，β表示磁性旋转红外测距仪3所射红外线汇聚时的旋转角度，γ表示磁性旋转红外测距仪3所射红外线汇聚时红外线与基准面5的夹角。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述。
一种用于锥体检测及加工定位法，如图1所示，包括以下步骤：
（1）、将可调支架1放置在锥体下端面中心位置附近，并装配固定挡板2。
（2）、在锥体内壁中部的适当高度放置1个磁性旋转红外测距仪3，记为1#测距仪，1#测距仪与锥体弦长方向平行放置（可利用移动挡板4显示并测量锥体不同高度位置磁性旋转红外测距仪3所射红外线距锥体内壁的距离来判定放置位置是否合适，当所测数据有较大偏差时需对放置位置进行调整后再进行测量，当所测数据一致时说明放置位置合适），旋转1#测距仪，使该测距仪所射红外线投射在固定挡板2中心位置，并记录该测距仪旋转角度β。
（3）、在锥体内壁的同一高度位置放置另外3个磁性旋转红外测距仪3，分别记为2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪（1#~4#测距仪呈十字对称分布），放置位置均与锥体弦长方向平行放置，并调整旋转角度为β，之后调整可调支架1，使以上4个测距仪所射红外线汇聚在固定挡板2的中心位置，当4条红外线无法聚合时调整测距仪的高低位置直至聚合，此时4个磁性旋转红外测距仪3放置点位于同一平面，即基准面5，并记录测距仪放置点距固定挡板2汇聚点的距离r。
（4）、将1#测距仪旋转至与基准面5水平，然后测量基准面5的直径L。
（5）、计算锥体的锥度α=β－arcsin（L/2r），当α与理论锥度一致时，锥体弦长c即为理论弦长，当α与理论锥度不一致时，需重新计算锥体弦长c=0.5（b－a）/sinα，其中，a为上端面的直径长度，b为下端面的直径长度，a和b根据锥体理论尺寸确定。
（6）、计算1#测距仪放置点距上端面6定位点的距离x=（L－a）c/（b－a），1#测距仪放置点距下端面7定位点的距离y=（b－L）c/（b－a），则1#测距仪放置点与相应的上端面定位点、下端面定位点位于锥体的同一弦上。锥体的高度为h=c×cosα（当锥度α与理论锥度偏差较大时，锥体高度h与理论高度也会有较大的偏差，需根据整体产品的装配要求进行相关部件尺寸及装配间隙的调整，以满足产品使用要求，若通过调整仍不能满足产品使用要求将导致锥体的报废或另作他用）。
（7）、将1#测距仪转至平直（即旋转角度最大位置），将移动挡板4水平放置在上端口位置并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当测距仪显示距离移动挡板为x时，标记上端口加工点；再将移动挡板水平放置在下端口位置并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当测距仪显示距离移动挡板为y时，标记下端口加工点。
（8）、2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪分别按照步骤（7）工序操作，分别标记上、下端口位置对应的加工点。则上端面6标记四个上端口加工点，下端面7标记四个下端口加工点，所标记加工点用于锥体机加加工时的定位，有效提升了锥体加工精度。
具有应用时，磁性旋转红外测距仪包括2个红外测距仪本体和1个带度数的可旋转底座，可旋转底座底部装有磁片，用于测距仪与碳钢类锥体的吸附，且旋转底座上标识有度数，方便测距仪旋转时旋转度数的读取。
总之，本发明利用红外测距技术进行基准定位及相关数据的测量，并通过公式计算锥体的锥度、高度等数据，最终精确定位上下端口加工定位点。当检测到锥度不符时，还可通过计算锥体的有效高度，为锥体是否可用提供重要的判定依据。该发明专利操作方便、测量精度高、锥体加工定位精准，是一种进行锥体检测及加工定位的理想方法。
显然，上述实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明权利要求所保护的范围。
Claims (3)
1.一种锥体检测及加工定位的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、将可调支架（1）放置在锥体下端面中心位置，并装配固定挡板（2）；
（2）、在锥体内壁中部某一高度放置1个磁性旋转红外测距仪（3）记为1#测距仪，该1#测距仪与锥体弦长方向平行放置，旋转1#测距仪，使该测距仪所射红外线投射在固定挡板（2）中心位置，并记录该测距仪旋转角度β；
（3）、在锥体内壁的同一高度位置放置另外3个磁性旋转红外测距仪（3），分别记为2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪，放置位置均与锥体弦长方向平行放置，并调整旋转角度为β，之后调整可调支架（1），使以上4个测距仪所射红外线汇聚在固定挡板（2）的中心位置，当4条红外线无法聚合时调整测距仪的高低位置直至聚合，此时4个磁性旋转红外测距仪放置点位于同一平面，即基准面（5），并记录测距仪放置点距固定挡板（2）汇聚点的距离r；
（4）、将1#测距仪旋转至与基准面（5）水平，测量基准面（5）的直径L；
（5）、计算锥体的锥度α=β－arcsin（L/2r），当α与理论锥度一致时，锥体弦长c即为理论弦长，当α与理论锥度不一致时，重新计算锥体弦长c=0.5（b－a）/sinα，其中，a为上端面（6）的直径长度，b为下端面（7）的直径长度；
（6）、计算1#测距仪放置点距上端面（6）定位点的距离x=（L－a）c/（b－a），1#测距仪放置点距下端面（7）定位点的距离y=（b－L）c/（b－a），锥体的高度为h=c×cosα；
（7）、将1#测距仪转至与锥体弦长方向平行，将移动挡板（4）水平放置在上端口位置并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当1#测距仪显示距离移动挡板x时，标记上端口加工点；再将移动挡板（4）水平放置在下端口位置，并上下调整移动挡板距1#测距仪放置点的距离，当测距仪显示距离移动挡板y时，标记下端口加工点；
（8）、2#测距仪、3#测距仪、4#测距仪分别按照步骤（7）工序操作，分别标记上、下端口位置对应的加工点；则上端面（6）标记四个上端口加工点，下端面（7）标记四个下端口加工点，所标记加工点用于锥体机加工时的定位。
2.根据权利要求1所述的一种锥体检测及加工定位的方法，其特征在于：4个磁性旋转红外测距仪放置位置呈十字对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种锥体检测及加工定位的方法，其特征在于：所述磁性旋转红外测距仪包括2个红外测距仪本体和1个带度数的可旋转底座，可旋转底座底部装有用于测距仪与碳钢类锥体吸附的磁片，且旋转底座上标识有旋转度数。
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| 新型锥度快速检验方法的应用;赵子炯;《机械管理开发》;20191130;全文 * |
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