一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，使用手持式激光扫描仪采集数据，利用UG或者SOLIDWORKS进行建模，采用Geomagic等三维软件对数据进行分析，从而完成高炉大套法兰圆度测量分析工作。本发明专利技术成功提高了高炉大套法兰的测量精度，取代了传统使用内径千分尺等工具进行测量的方法。行测量的方法。行测量的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法


[0001]本专利技术涉及测量领域，尤其涉及一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法。

技术介绍

[0002]高炉风口大套法兰的安装精度又是高炉风口设备安装环节的重中之重，其安装质量对高炉的进风角度、送风温度以及高炉利用系数有很大影响。风口法兰精度偏差太大，会导致风口中心线不能相交于一点，对高炉生产造成不利影响。所以对高炉大套法兰的变成情况进行分析是很必要的。
[0003]对比资料1：本专利技术提供一种风口大套法兰安装装置及其方法，属于高炉
，通过在高炉内搭建操作平台并在操作平台上设置用于指示安装基准点位置的安装基准点标记，将大套法兰的安装基准点由虚拟位置点转为实物点，然后依据装基准点标记完成对大套法兰的安装位置调整并焊接；在调整过程中，两种调整螺栓使得大套法兰的调整过程更加便捷、准确。此法能够提升大套法兰的安装精度，但是不能对高炉大套法兰进行高精度测量。
[0004]对比资料2：手持式激光扫描仪的检测分为准备工作，数据采集，数据处理，模型检测比对四个过程；分析了每个过程的具体做法及注意事项。通过以某型农机的变速箱壳体为载体，研究了手持式激光扫描仪如何应用于工件检测。通过对变速箱壳体输入轴孔的逆向模型与千分尺测量尺寸检测比对，变速箱壳体输入轴孔与安装面的垂直度、轴孔的同轴度等关键参数的检测比对，得出手持式激光扫描仪能满足于工业生产的检测精度需求，且此技术的推广应用，能缩短产品的设计和改进周期。此专利技术只讲述了手持式激光扫描仪的使用方法，而未进行高炉大套法兰变形的测量工作。
[0005]对比资料3：由于高炉生产时的高温冲刷、以及炉内悬料的坠落，往往会导致风口设备损坏，故需要利用高炉休风期间对其进行更换。而由于风口设备之间结合紧密，尤其是风口中套与大套、中套与小套之间由于长期在高温环境下导致中套热胀，非常难于拆除，而直吹管安装也一直存在匝口过大，间隙紧固困难的问题，从而导致施工劳动强度大，检修效率低。此法不能对高炉大套法兰进行高精度测量。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，精确测量高炉大套法兰的变形情况，成功提高了高炉大套法兰的测量精度，取代了传统使用内径千分尺等工具进行测量的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，包括：
[0009]①
处理高炉大套法兰表面：对大套法兰表面进行清理，并做好标号，将三角磁铁吸附在大套法兰外表面顶部，并且将三角磁铁的一个角向下，将反光标志粘贴在大套法兰上或者周围，按照扫描仪扫描特性，以均匀、不规则、方便扫描、节省标志点用量为原则；
[0010]②
连接和校准扫描仪；
[0011]③
用三维扫描仪采集标志点数据，完整记录各标志点相对位置，不准遗漏标志点；必须将所有标志点连接成整体；
[0012]④
用三维扫描仪完整扫描大套法兰测量区域表面，不允许漏扫；
[0013]⑤
数据保存：将数据保存为三维模型及工程文件两种格式；
[0014]⑥
根据提供图纸使用UG软件建立大套法兰的标准模型片体，标准模型片体；
[0015]⑦
利用三维软件实现扫描模型与模型片体3对比得出测量结果：结果采用色差展示。
[0016]进一步的，所述三维软件为Geomagic三维软件。
[0017]进一步的，所述
⑦
中，利用三角磁铁一个角向下的特征来识别扫描模型的方向。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0019]此方法通过建模、扫描和对比分析实现了高炉大套法兰变形高精度测量，取代了传统使用内径千分尺等工具进行高炉大套法兰变形测量的方法，成功提高了高炉大套法兰的测量精度。
附图说明
[0020]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0021]图1为利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法的轧机机架结构整体示意图；
[0022]图2为利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法的轧机机架侧牌坊示意图；
[0023]图3为利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法的轧机机架定位块示意图；
[0024]图4为利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法的轧机机架定位块示意图；
[0025]图5为利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法的轧机机架定位块示意图；
[0026]附图标记说明：1
‑
大套法兰，2
‑
三角磁铁，3
‑
模型片体，4
‑
高炉。
具体实施方式
[0027]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]如图1、2、3、4、5所示，本专利技术是利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，本实施例的具体实施过程是：
[0029]①
处理高炉4大套法兰1表面：对大套法兰1表面进行清理。并做好标号，将三角磁铁2吸附在大套法兰1外表面顶部，并且将三角磁铁2的一个角向下。将反光标志粘贴在大套法兰1上或者周围，按照扫描仪扫描特性，以均匀、不规则、方便扫描、节省标志点用量为原
则；
[0030]②
连接和校准扫描仪；
[0031]③
用三维扫描仪采集标志点数据，完整记录各标志点相对位置，不准遗漏标志点。必须将所有标志点连接成整体；
[0032]④
用三维扫描仪完整扫描大套法兰1测量区域表面，不允许漏扫；
[0033]⑤
数据保存：将数据保存为三维模型(.stl)及工程文件(.hsp)两种格式；
[0034]⑥
根据提供图纸使用UG软件建立大套法兰1的标准模型片体3，标准模型片体3结构如图4、5所示；
[0035]⑦
利用Geomagic等三维软件实现扫描模型(注意利用三角磁铁2一个角向下的特征来识别扫描模型的方向)与模型片体3对比得出测量结果：结果采用色差展示。
[0036]本专利技术为了精确测量高炉大套法兰的变形情况，专利技术了利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，成功提高了高炉大套法兰的测量精度，取代了传统使用内径千分尺等工具进行测量的方法。
[0037]以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用手持式激光扫描仪对高炉大套法兰变形情况进行分析的方法，其特征在于，包括：
①
处理高炉大套法兰表面：对大套法兰表面进行清理，并做好标号，将三角磁铁吸附在大套法兰外表面顶部，并且将三角磁铁的一个角向下，将反光标志粘贴在大套法兰上或者周围，按照扫描仪扫描特性，以均匀、不规则、方便扫描、节省标志点用量为原则；
②
连接和校准扫描仪；
③
用三维扫描仪采集标志点数据，完整记录各标志点相对位置，不准遗漏标志点；必须将所有标志点连接成整体；
④
用三维扫描仪完整扫描大套法兰测量区域表面，不允许漏扫；

【专利技术属性】
技术研发人员：苏保全，王丽娜，刘芳，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：