[發(fā)明專利]一種彎管管形檢測系統(tǒng)及其檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310359175.7
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN104368632A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波鉅智自動化裝備有限公司
• 主分類號: B21C51/00
• 分類號: B21C51/00;B21D7/12
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及彎管加工領(lǐng)域，尤其涉及一種彎管管形檢測系統(tǒng)及其檢測方法。

背景技術(shù)

管件在造船、汽車、航空等各個工業(yè)領(lǐng)域中廣泛應用，其中有許多是有彎曲形狀的管件，這些管件必須使用彎管機或數(shù)控彎管機對管材進行彎曲加工后才能獲得。由于管材彎曲加工屬于彈塑性彎曲，彎曲卸荷后不可避免地發(fā)生回彈現(xiàn)象，具體地，回彈現(xiàn)象是指在管材彎曲過程中，受到外力作用，產(chǎn)生變形而被彎曲成一角度，當一個彎的加工結(jié)束后，外力被撤銷，被彎曲的管件部分恢復成原來的形狀，導致管件實際彎曲的角度小于預定的彎曲角度，而管件直線段的長度會比所需的長度大一些，因此回彈現(xiàn)象的存在嚴重影響了彎管生產(chǎn)的精度和效率，當回彈量超過誤差所允許的范圍時，零件的幾何精度和形狀精度就難以滿足要求，從而直接影響到彎管的使用性能以及和其他部件的連接效果等。

影響回彈的因素很多，如：管件的材料、彎曲半徑、管徑、壁厚、彎角大小以及彎管機所用的工藝參數(shù)等，這些都會影響管件的回彈，其中，彎管機的工藝參數(shù)在彎管機調(diào)整后已確定，所以一般采用“試錯法”來不斷調(diào)整彎曲角度，即先按照預定角度彎管，隨后將成形后的管件取下進行測量，根據(jù)與預定彎曲角度之間的偏差算出回彈值，接著根據(jù)檢測結(jié)果進行回彈補償，再重新進行試彎，以此循環(huán)，直至管件的彎曲角度近似等于設(shè)計值。而獲取彎管后管件的精確回彈值，一般的做法是將成形后的管件從彎管機上卸載后放置在三坐標測量儀上進行檢測，通過三坐標的測頭接觸或非接觸式地對管件進行測量，隨后根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)還原出整根管件的三維模型，從而檢測出包括彎曲角度在內(nèi)的管件的各個詳細數(shù)據(jù)。但是，這種檢測方式無法直接在彎管裝置上進行實時檢測，在將管件卸下裝夾到三坐標測量儀上的過程中，容易造成二次誤差，同時這種檢測方式成本高，耗時長。為解決這一問題，技術(shù)人員研究出管形測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過掃描的方式實時獲得彎管管件的管形數(shù)據(jù)，以獲得回彈數(shù)據(jù)進行修正，但該系統(tǒng)所用設(shè)備投資大，工作數(shù)據(jù)不直觀，不適合批量檢測，只適合抽檢試制產(chǎn)品，因此使用時還是不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)而提供一種簡單實用、方便的對彎管管形直接在彎管裝置上進行實時檢測的彎管管形檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)而提供一種應用上述彎管管形檢測系統(tǒng)進行彎管管形檢測的方法。

本發(fā)明解決第一個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種彎管管形檢測系統(tǒng)，包括數(shù)控彎管機、管形檢測裝置和對檢測信息進行處理的控制系統(tǒng)，其中所述數(shù)控彎管機包括機架和機頭，機架上設(shè)置有用來固定、推送管件的送料小車，機頭上設(shè)置有與彎管模配合夾緊管件的主夾以及與防皺板配合夾持管件的輔夾，其特征在于：用來測量管件回彈距離的所述管形檢測裝置安裝在所述數(shù)控彎管機上，且與所述數(shù)控彎管機上的加工管件處同一平面上；所述管形檢測裝置與所述控制系統(tǒng)連接，利用幾何原理計算出所述管件的回彈角度。

所述管形檢測裝置可有多種實現(xiàn)方式，一種優(yōu)選的實現(xiàn)方式為，所述管形檢測裝置為一測量距離的傳感器，該傳感器的設(shè)置位置也有多種選擇，作為優(yōu)選，該傳感器安裝在一支撐裝置上，該支撐裝置設(shè)置在所述機頭后方的機架上。

進一步，所述支撐裝置由第一伺服電機控制，在彎管和管形檢測過程中保持不動，從而確保安裝在其上的傳感器的檢測精度。

所述管形檢測裝置的另一種優(yōu)選實現(xiàn)方式為：所述管形檢測裝置包括所述輔夾以及用來控制該輔夾動作的第二伺服電機，這樣通過輔夾夾持管件和松開管件前后，第二伺服電機扭矩的變化，即可獲得管件的回彈距離。

本發(fā)明解決第二個技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案中彎管管形檢測方法包括以下步驟：

1）彎管結(jié)束時，所述主夾和輔夾依舊夾緊管件，所述管形檢測裝置測出其與所述管件的距離S₁；

2）所述送料小車松開用于夾緊管件的束管夾，并退回至所述管件的末端后方，從而與所述管件分離，然后再松開所述輔夾，所述管件發(fā)生回彈，待回彈結(jié)束后管件處于穩(wěn)定狀態(tài)時，使用所述管形檢測裝置測出其與所述管件的距離S₂；

3）由步驟1）和2）求出所述管件的回彈距離a，a=S₁-S₂，且檢測過程中，所述彎折處到所述管形檢測裝置的距離b保持不變；

4）記管件的回彈角度為θ，利用幾何原理計算出回彈角度θ。

其中，管形檢測裝置采用上述第一種實現(xiàn)方式時，彎管管形檢測方法包括以下步驟：