熱態(tài)大鍛件在線測量系統(tǒng)技術研究.pdf

1、大鍛件是重大裝備制造業(yè)中大型核心部件的關鍵材料，大鍛件的發(fā)展對國防實力提升、社會經(jīng)濟建設、重大裝備制造等都具有重要意義。未來10～15年將是我國推進工業(yè)化的關鍵時期，電力、石化、冶金、船舶等行業(yè)都將繼續(xù)快速發(fā)展，孕育著對大型鍛件的空前需求。我國是世界上的大鍛件生產(chǎn)大國，但是在一些關鍵技術和產(chǎn)品方面和國外相比尚存在著一些差距，一些核心裝備，國內(nèi)尚無制造能力。所以需要全方位提升大鍛件的制造能力，使我們成為大鍛件的制造強國。
　　大鍛件

2、在鍛壓過程中的精確測量能夠給鍛件加工提供指導作用,從而有效提高加工效率、減少材料浪費。本課題結(jié)合國家“十一五”、“十二五”關于重大裝備制造計劃，在上海市科技支撐計劃的資助下，研制了一種新型的大鍛件在線測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用基于時間飛行法的激光掃描測距傳感器配合直角坐標運動執(zhí)行機構，實現(xiàn)大鍛件尺寸的快速準確測量。本文的研究工作主要包括以下幾個方面：
　　1.提出了采用360°旋轉(zhuǎn)的激光掃描測距傳感器配合直角坐標機構實現(xiàn)大鍛件尺寸測量。

3、激光傳感器沒旋轉(zhuǎn)一圈可獲取鍛件截面一組數(shù)據(jù)，配合傳感器較高的旋轉(zhuǎn)頻率能夠快速獲取鍛件表面大量數(shù)據(jù)，從而滿足快速與高精度要求；直角坐標運動執(zhí)行機構精度高，測量范圍大，運動控制方便。激光傳感器獲取二維數(shù)據(jù)，配合直角坐標機構任意一維的運動即可直線鍛件表面三維尺寸的測量。
　　2.根據(jù)測量系統(tǒng)要求，設計具體的硬件系統(tǒng)。選擇龍門式整體構型, X軸方向采用齒輪齒條傳動，Z軸方向采用帶輪傳動；電機的高分辨率可以保證傳動的高精度；同時，為了能夠增

4、加對鍛壓現(xiàn)場的實時監(jiān)控、圖像導引以及溫度數(shù)據(jù)的采集，硬件方面配備了CCD攝像機與溫度傳感器。
　　3.采用VC++6.0環(huán)境進行測量系統(tǒng)的軟件開發(fā)設計。使用CSOCKET套接字對激光掃描傳感器進行通信開發(fā)，能夠快速準確的獲取傳感器采集的數(shù)據(jù)；采用多線程技術提高了系統(tǒng)運作的效率；通過對CCD的通訊開發(fā)，為以后的圖像導引打下基礎。
　　4.為了測量過程中數(shù)據(jù)處理的方便與精確，設計了測量系統(tǒng)安裝時的精確標定方法；對采集的截面數(shù)據(jù)進