CN117340683A - 一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，涉及轧机设备领域，该方法包括如下步骤：在移动机床上设置测量点，并于所述测量点上安设激光靶球；在所述移动机床相对机架的压下孔相对移动过程中，通过所述激光跟踪仪来实时获取所述激光靶球的位置变化信息；基于所述激光靶球的位置变化信息来实时调整所述移动机床回转刀架的中心与所述机架的压下孔之间的位置。本发明将移动机床中心位置数据转移至N个测量点位置数据，借助激光跟踪仪测量两者的相对位置。采用该方法后，仅需要在平面测量点做测量工作，减少了测量的工作量；另一个好处是在竖直和水平状态同时调整移动机床位置，降低调整的工作量，缩短了调整的时间。
Description
技术领域
本发明涉及轧机设备领域，具体而言，涉及一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法。
背景技术
目前，轧机设备是钢铁行业用于轧制板材的专用设备（如图1），轧机机架是轧机设备最关键的零部件（如图2），轧制厚板的轧机设备，其机架重量约为350吨。压下装置是控制轧制板材精度的关键部件，压下装置安装在机架顶部的压下孔内部，压下孔的加工精度直接影响压下装置能否正常使用。
大型机架的压下孔属于在大型机架上加工精密、大直径、大深度孔。
加工此类孔时，传统工艺需要同时满足机床加工能力和厂房起吊能力。以上条件受限时，通常采用的解决方法主要有以下几种：
（1）具备加工能力，但不具备起吊能力，选择临时提高起吊能力。采用汽车吊等方式，配合起吊机架至机床位加工，必要时加固机床地基，使之能够承受大型机架负载。加工精度取决于机床精度，但起吊困难。
（2）具备起吊能力，且固定机床改造后具备加工能力，选择提高机床加工能力。采用加长刀杆等工装配合加工压下孔，必要时增加支撑臂，增加加长杆的刚度。
（3）具备起吊能力，但固定机床不具备加工能力，选择移动机床加工。采用移动机床加工压下孔，可最大限度利用现有资源，突破加工瓶颈，达到加工压下孔的目的。采用此方法的难点在于调整机床位置，使移动机床中心准确对准大型机架指定位置。
当然，目前也有利用移动机床加工压下孔的加工工艺，如下图3所示。
实现该加工工艺的主要难点在于精密调整移动机床的位置，使移动机床中心对准机架压下孔中心。调整步骤如下：
第1步，粗略调整移动机床与机架的位置关系，使导杆基本指向机架压下孔中心；
第2步，在水平方向上，用内径千分尺测量机架窗口面与移动机床中心线的距离，计算移动机床中心与机架窗口表面的平行度，并调整移动机床位置，使两者的平行度小于0.05mm/m；
第3步，在竖直方向上，用内径千分尺测量机架上横梁安装面与移动机床中心线的距离，计算移动机床中心与机架内侧面的平行度，并调整移动机床位置，使两者的平行度小于0.05mm/m；
第4步，在竖直方向上，用内径千分尺测量机架上横梁安装面与移动机床中心线的距离，整体升降移动机床的高度，使移动机床中心对准机架压下孔的理论中心，使两者的平行度小于0.05mm/m；
反复实施第2步~第4步，最终，同时满足三个平行度要求，可以视为移动机床中心已对准机架压下孔中心。
然而上述的测量调整方法耗时长、工作量大的问题，亟待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，可有效解决当前测量调整方法耗时长、工作量大的问题。
本实施例提供一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，包括如下步骤：
在移动机床上设置测量点，并于所述测量点上安设激光靶球；
在所述移动机床相对机架的压下孔相对移动过程中，通过所述激光跟踪仪来实时获取所述激光靶球的位置变化信息；
基于所述激光靶球的位置变化信息来实时调整所述移动机床回转刀架的中心与所述机架的压下孔之间的位置。
可选地，将所述测量点设置于所述移动机床底座上。
可选地，所述测量点的数量为至少四个以上。
可选地，在安装所述激光靶球之前还包括：
在固定机床上根据所述移动机床回转刀架的中心找正所述移动机床的底座。
可选地，还包括：在所述底座上表面的四个角，各加工出L型缺口以安装L形工装。
可选地，所述激光靶球安装于所述L形工装的顶部。
可选地，在通过所述激光跟踪仪来实时获取所述激光靶球的位置变化信息之前，还包括：
通过吊装设备将所述移动机床吊至所述机架的窗口之间。
可选地，还包括：大致调平所述移动机床，以使所述移动机床对准所述机架的压下孔中心。
本发明实施例将移动机床中心位置数据转移至N个测量点（N≥4）位置数据，借助激光跟踪仪测量两者的相对位置。采用该方法后，一个直接的好处是仅需要在平面测量点做测量工作，减少了测量的工作量；另一个好处是在竖直和水平状态同时调整移动机床位置，降低了调整的工作量，并缩短了调整的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为当前的轧机设备结构示意图；
图2为图1中轧机设备的轧机机架结构示意图；
图3为当前的利用移动机床加工轧机机架的压下孔的示意图；
图4为本发明实施例提供的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法中用激光跟踪仪测量相对位置的示意图；
图5为本实施例提供的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法中测量点与大型机架距离示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了解决上述调整方法耗时长、工作量大的问题，本发明实施例提出一种借助激光测距仪测量的新方法，步骤如下：
第1步，在移动机床底座上表面设置N（N≥4）个测量点，将移动机床中心的位置数据“关联”测量点位置数据；
第2步，用激光跟踪仪测量移动机床上N个测量点的位置数据；
第3步，用激光跟踪仪测量机架窗口面和机架上横梁安装面的位置数据，在竖直和水平方向上，计算移动机床中心和机架的相对位置。从而根据两者的相对位置数据，相应调整移动机床的位置。
利用移动机床加工大型机架压下孔，难点在于使移动机床中心对准大型机架指定中心，主要工作量在于反复测量和调整两者的相对位置。
以下结合附图（图4和图5）对本发明实施例更为详细的说明：本发明是一种用于测量移动机床和大型机架相对位置的方法。整个装置包括移动机床1、大型机架2、激光追踪仪3、靶球4、L形工装5（共有4件）。
首先，在固定机床上根据移动机床1的中心线找正移动机床1底座，
并在底座上表面的四个角，各加工出L型缺口，用于安装L形工装5。
工装5顶部可以安装激光跟踪仪用靶球4；
其次，通过加工保证△ABC或△ABD与移动机床1中心平行，两个平面与移动机床1中心的高度差为H，平行度＜0.05mm；通过加工保证线段AB和线段CD与移动机床中心平行，平行度＜0.05mm；
线段AB和移动机床中心的距离为L1；
线段CD和移动机床中心的距离为L2；
第三，将移动机床1吊至大型机架2窗口之间，大致调平并对准大型机架2的压下孔中心，用激光跟踪仪3测量各靶球4的坐标，以及大型机架2窗口面和机架上横梁安装面的坐标，并设定大型机架2的压下孔中心距离机架上横梁安装面的距离为S。
第四，在水平方向上，移动机床1底座头部区域需要向大型机架2的压下孔中线偏转，尾部区域需要向压下孔中线偏转/>；在竖直方向上，移动机床1的四个测量点A、B、C、D，分别提升：/>，/>，/>和。
本实施例将移动机床中心位置数据转移至N个测量点位置数据，借助激光跟踪仪测量两者的相对位置。采用该方法后，一个直接的好处是仅需要在平面测量点做测量工作，减少了测量的工作量；另一个好处是在竖直和水平状态同时调整移动机床位置，降低了调整的工作量，并缩短了调整的时间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在移动机床上设置测量点，并于所述测量点上安设激光靶球；
在所述移动机床相对机架的压下孔相对移动过程中，通过所述激光跟踪仪来实时获取所述激光靶球的位置变化信息；
基于所述激光靶球的位置变化信息来实时调整所述移动机床回转刀架的中心与所述机架的压下孔之间的位置。
2.根据权利要求1所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，将所述测量点设置于所述移动机床底座上。
3.根据权利要求1所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，所述测量点的数量为至少四个以上。
4.根据权利要求1所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，在安装所述激光靶球之前还包括：
在固定机床上根据所述移动机床回转刀架的中心找正所述移动机床的底座。
5.根据权利要求4所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，还包括：在所述底座上表面的四个角，各加工出L型缺口以安装L形工装。
6.根据权利要求5所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，所述激光靶球安装于所述L形工装的顶部。
7.根据权利要求1所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，在通过所述激光跟踪仪来实时获取所述激光靶球的位置变化信息之前，还包括：
通过吊装设备将所述移动机床吊至所述机架的窗口之间。
8.根据权利要求7所述的用于借助激光测距仪测量移动机床位置的方法，其特征在于，还包括：大致调平所述移动机床，以使所述移动机床对准所述机架的压下孔中心。
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