大跨度的扫描架设计与加工工艺

　　某在线检测扫描架，跨度要求比较宽，应用在连续、非接触测量的场所，测量的感应器分成上、下两部份，该感应器在扫描过程中垂直平行移动不得超出 0.10mm，在测量的过程中上下感应器对被测物作横向高精度同步移动。为了保证这样的要求，扫描架结构采用“O”型设计，对上、下横梁垂直方向的平行度均要求达到 0.08mm，而跨距的宽度有时达到 6m。

　　对于如此高精度大跨距的机架，在设计与加工中必须控制上、下横梁本身的直线度为 0.05mm，并且其横截面尺寸要求比较紧凑。在此情况下，在其横截面采用“A”型并利用现有结构成型钢为基础进行焊接来解决成型问题。

　　1 扫描架设计方案

　　1.1扫描架结构与组成

　　经过分析比较，我们采用普通热轧矩型成型钢为基础焊接上、下横梁，把上、下横梁紧固在右、左侧架而成一体，这样，就组成机架的本身，保证了扫描架的刚性。

　　该扫描架结构见图 1 所示，上、下横梁设置有横向直线导轨、滑动小车等。侧架用于连接上、下横梁，安装动力机构和调整装置。动力机构是由传动轴、同步带、电机等组成的横向拖动装置。传动轴通过上、下横梁的同步带带动滑动小车同时左、右位移，而传感器安装在滑动小车上就实现左、右扫描。

　　上、下横梁截面结构如图 2 所示，直线导轨安装在横梁上，采用吊装法，把滑动小车紧固在直线导轨的滑动座上。把同步带夹装在滑动小车上，动力通过同步带拖动滑动小车可以进行左右来回扫描。

　　电气操纵控制由配电箱、行程控制装置和面板操纵盒等组成。扫描架可以进行限位扫描、定点检测、原点校准等功能控制。

　　1.2 设计的特点

　　(1)结构简单，加工工艺性好成本低。利用现有热轧成型钢为横梁焊接基础，既有一定稳定性并能减少过多焊接的变形，又节省了大量金属。而侧架采用钢板焊接结构可以缩短制造周期，而动力传递结构采用传动轴与同步带相结合，既经济又合理，从而达到设计的目的。

　　(2)具有足够的刚度，该扫描架为矩形闭式布置，对于跨距大、整体性运输时，扫描架整体刚度尤为重要。在运输吊装过程，横梁承受扫描架自重，可以使横梁发生弯曲和扭转变形。横梁刚度对机架性能影响最大，所以横梁设计采用 A 型闭式截面，截面顶部采用矩形热轧成型钢为基础，两面焊接钢板，这样形成类似型钢(槽钢)的截面，经试运行，特别是运输后测量扫描架的精度基本保持不变，达到了设计目的。