一種彎管角度檢測裝置製造方法
2023-10-25 07:16:52 2
一種彎管角度檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種彎管角度檢測裝置。包括移動組件、傳感器、顯示器、單片機；所述移動組件包括疊加的一組移動臺，所述移動臺的運動方向相互垂直，處於頂部的移動臺設置有傳感器；所述移動組件、傳感器、顯示器分別連單片機。彎管彎曲的精確角度可以顯示在顯示器上，提高彎管產品的精度，提高彎管生產的精度和效率。
【專利說明】一種彎管角度檢測裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及機械和電子技術，一種彎管檢測，尤其是數字控制檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，各行各業對各種型號彎管的需求迅速增長，為了確保現場管道對接的安裝質量，對管材彎曲成形的角度精度要求也越來越高，這一切促使人們對管材彎曲加工工藝、加工設備以及檢測設備進行深入的研究。
[0003]傳統的彎管機靠人工去測量、控制角度進行彎管的加工生產，這種生產方式效率很低，更甚是現場管道對接的誤差大，嚴重影響管道的安裝質量與安裝進度，因此人工測量已經無法滿足現代生產的要求。
[0004]在生產中，數控技術得到了廣泛的應用，因此把傳統的彎管機改進成數控彎管機過程中，彎管角度檢測就是其中的問題之一。當金屬管變形後，去除成型工具的壓力時，成型的金屬管由於金屬材料本身的緣故產生尺寸變化，也就是回彈，由於回彈量的不確定性，通過人工的方式去檢測，誤差大且耗時多。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種彎管角度檢測裝置。
[0006]本發明包括移動組件、傳感器、顯示器、單片機；所述移動組件包括疊加的一組移動臺，所述移動臺的運動方向相互垂直，處於頂部的移動臺設置有傳感器；所述移動組件、傳感器、顯示器分別連單片機。
[0007]本發明在傳統彎管機的基礎上進行數控系統的設計，單片機自動計算，檢測和控制管材的彎曲角度，彎管彎曲的精確角度可以顯示在顯示器上，直觀快捷，大大減少了生產時間，提高彎管產品的精度，解決人工生產中產生的誤差，提高彎管生產的精度和效率。滿足現代化生產的要求。
[0008]進一步，所述移動組件還包括底座、導軌副、滾珠絲槓副、步進電機、支撐架，所述底座設第三導軌副、第四導軌副、第三步進電機、第三絲杆螺母副，所述第三導軌副、第四導軌副和第三滾珠絲槓副連第三移動臺；所述第三移動臺設第一導軌副、第一滾珠絲槓副、第一步進電機以及第二導軌副、第二滾珠絲槓副、第二步進電機，所述第一導軌副、第一滾珠絲槓副連第一移動臺，所述第一移動臺連第一支撐架，所述第二導軌副、第二滾珠絲槓副連第二移動臺，所述第二移動臺連第二支撐架，所述第一支撐架、第二支撐架分別連第一傳感器和第二傳感器；所述第一、第二傳感器，第一、第二、第三步進電機分別連單片機，所述第一移動臺和第二移動臺運動方向平行，第一移動臺和第三移動臺運動方向垂直。
[0009]本發明結構簡便，易於設計，傳感器、步進電機、導軌副、滾珠絲槓副的應用能精度保證測量精度，對環境要求不高；相互垂直的兩個移動平臺，其移動靈活，可以快速檢測彎管不同的部位。
[0010]進一步，所述傳感器是接近開關。接近開關又稱無觸點行程開關，是一種非接觸型的檢測儀器，工作可靠、壽命長、功耗低、復定位精度高、操作頻率高以及適應惡劣的工作環境等優點。
[0011]彎管機彎曲管道時，被彎曲管道的一段需要相對固定，此段稱固定段，被彎曲的一段稱為彎曲段，彎曲完畢後，與彎曲段相鄰的另一段稱為夾角段，其與固定段形成一定夾角，裝置對所述夾角的角度進行檢測，
[0012]步驟一，在彎管所述夾角段旁設置兩個傳感器；
[0013]步驟二，彎管所述彎曲段撤除外力回彈穩定後，使用第一步進電機和第二步進電機驅動兩個傳感器分別測量夾角段兩個以上不同點位的位置信息，並將位置信息發往單片機，單片機完成計算並將角度信息顯示於顯示器；
[0014]計算彎管角度的過程為:設步進電機步距角為Θ s，步進電機驅動的滾珠絲槓副導程為P，第一步進電機所測得距離為Cl1，單片機的計數器O計錄第一步進電機所走步數為N1,
[0015]RiJd1=(PesN1)Z^eo;
[0016]第二步進電機所測得距離為d2，單片機的計數器I計錄步數為N2,
[0017]則d2=(p Θ sN2)/360,
[0018]第一步進電機和第二步進電機之間的距離為h，測得的彎管角度設為a，
[0019]當Cl1 >d2, a=arctan【h/ Cd1-(I2)] = arctan {360h/【P Θ s (N1-N2)])；
[0020]當Cl1 =d2, a=90 。；
[0021]當Cl1 <d2, a=180-arctan [h/ ((I1-Cl2)] =180-arctan {360h/ [P Θ s (N2-N1)]}?
[0022]本裝置可廣泛應用於電力施工、公鐵路建設、鍋爐、橋梁、船舶、家俱，裝潢等方面的管道鋪設及修造時彎管角度的測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為彎管角度檢測裝置主視示意圖。
[0024]圖2為彎管角度檢測裝置俯視示意圖。
[0025]圖3為傳感器安裝局部示意圖。
[0026]圖4為本發明檢測原理示意圖。
[0027]圖5為本發明單片機電路示意圖。
[0028]圖6為本發明應用之軟體框圖。
[0029]圖中，1.底座，2a第一滾珠絲槓副，2b.第二滾珠絲槓副，2c.第三滾珠絲槓副，3a.第一導軌副，3b.第二導軌副，3c.第三導軌副，3d.第四導軌副,4.第三移動臺，5a.第一移動臺，5b.第二移動臺，6a.第一支撐架,6b.第二支撐架,7a.第一傳感器,7b.第二傳感器，8a.第一步進電機，8b.第二步進電機，8c.第三步進電機，9.彎管。
【具體實施方式】
[0030]參見圖1至圖6，本發明包括移動組件、傳感器7a、7b、顯示器、單片機；所述移動組件包括疊加的一組移動臺，所述移動臺的運動方向相互垂直，處於頂部的移動臺設置有傳感器7a、7b ;所述移動組件、傳感器、顯示器分別連單片機。
[0031]移動組件還包括底座1、導軌副、滾珠絲槓副、步進電機、支撐架，底座I設第三導軌副3c、第四導軌副3d、第三步進電機Sc、第三絲杆副2c，所述第三導軌副3c、第四導軌副3d和第三滾珠絲槓副2c連第三移動臺4 ;所述第三移動臺4設第一導軌副3b、第一滾珠絲槓副2c、第一步進電機8c以及第二導軌副3b、第二滾珠絲槓副2b、第二步進電機8b，第一導軌副3a、第一滾珠絲槓副2a連第一移動臺5a,所述第一移動臺5a連第一支撐架6a,所述第二導軌副3b、第二滾珠絲槓副2b連第二移動臺5b，所述第二移動臺5b連第二支撐架6b，所述第一支撐架5a、第二支撐架5b分別連第一傳感器7a和第二傳感器7b ;所述第一、第二傳感器7a、7b,第一、第二、第三步進電機8a、8b、8c分別連單片機,所述第一移動臺5a和第二移動臺5b運動方向平行，第一移動臺5a和第三移動臺4運動方向垂直。 [0032]傳感器是接近開關。接近開關又稱無觸點行程開關，是一種非接觸型的檢測儀器，工作可靠、壽命長、功耗低、復定位精度高、操作頻率高以及適應惡劣的工作環境等優點。當開關接近彎管9時，即發出控制信號。這裡用於控制對應步進電機的啟停，檢測傳感器零點到管子之間的距離。
[0033]本實施例單片機即控制器AT89C52，硬體系統主要由AT89C52，、LED顯示器、鍵盤和步進電機驅動器及其移動組件組成。
[0034]滾珠絲槓副還有軸承座。滾珠絲槓副用於傳動，滾珠絲槓副運動距離和旋轉角度之間的關係:一絲槓導程，步進電機的步距角，步進電機的步數等參數用於計算測量結果。
[0035]導軌副有滾動導軌副等，主要由導軌和滑塊組成，因為導軌和滑塊之間有滾珠，所以摩擦力很小。選擇滾珠導軌副起支撐和轉動的作用。
[0036]步進電機，是將電脈衝信號轉變為角位移的執行元件。
[0037]如圖5所示，步進電機1、步進電機2、步進電機3對應文中的第一、第二、第三步進電機。
[0038]如圖6，在彎管機主軸上安裝一個編碼器就可組成一個帶有反饋的完整的測量控制系統，角度測量裝置就是測量彎管的實際角度，並求出偏差確定進給量，循環的彎曲管子和測量管子彎曲角度，直到達到要求精度。
[0039]彎管機彎曲管道時，彎管9的一段需要相對固定，此段稱固定段，被彎曲的一段稱為彎曲段，彎曲完畢後，與彎曲段相鄰的另一段稱為夾角段，其與固定段形成一定夾角，本發明對所述夾角的角度進行檢測，
[0040]步驟一，在彎管9夾角段旁設置兩個傳感器7a、7b ；
[0041]步驟二，彎管9彎曲段撤除外力回彈穩定後，使用第一步進電機8a和第二步進電機8b驅動兩個傳感器7a、7b的探頭分別測量夾角段兩個或以上不同點位的位置信息，並將位置信息發往單片機，單片機完成計算並將角度信息顯示於顯示器；
[0042]計算彎管9角度的過程為:設步進電機步距角為Θ s，步進電機驅動的滾珠絲槓副導程為P，第一步進電機8a所測得距離為dp單片機的計數器O計錄第一步進電機8a所走步數為N1,
[0043]WiJd1=(PesN1)Aeo;
[0044]第二步進電機所測得距離為d2，單片機的計數器I計錄步數為N2,
[0045]貝IJd2=(P Θ sN2)/360,
[0046]第一步進電機8a和第二步進電機Sb之間的距離為h，測得的彎管9角度設為a，
[0047]當Cl1 >d2, a=arctan【h/ Cd1-(I2)] = arctan {360h/【P Θ s (N1-N2)])；
[0048]當Cl1 =d2, a=90。；[0049]當Cl1 <d2, a=180-arctan [h/ ((I1-Cl2)] =180-arctan {360h/ [P Θ s (N2-N1)]}?
[0050]本實彎管角度檢測裝置並不 限於上述實施方式，採用與本彎管角度檢測裝置上述實施例相同或近似的結構，而得到的其他彎管角度檢測裝置，均在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種彎管角度檢測裝置，其特徵是，包括移動組件、傳感器、顯示器、單片機；所述移動組件包括疊加的一組移動臺，所述移動臺的運動方向相互垂直，處於頂部的移動臺設置有傳感器；所述移動組件、傳感器、顯示器分別連單片機。
2.如權利要求1所述的一種彎管角度檢測裝置，其特徵是，所述移動組件還包括底座、導軌副、滾珠絲槓副、步進電機、支撐架，所述底座設第三導軌副、第四導軌副、第三步進電機、第三絲杆螺母副，所述第三導軌副、第四導軌副和第三滾珠絲槓副連第三移動臺；所述第三移動臺設第一導軌副、第一滾珠絲槓副、第一步進電機以及第二導軌副、第二滾珠絲槓畐O、第二步進電機，所述第一導軌副、第一滾珠絲槓副連第一移動臺，所述第一移動臺連第一支撐架，所述第二導軌副、第二滾珠絲槓副連第二移動臺，所述第二移動臺連第二支撐架，所述第一支撐架、第二支撐架分別連第一傳感器和第二傳感器；所述第一、第二傳感器，第一、第二、第三步進電機分別連單片機，所述第一移動臺和第二移動臺運動方向平行，第一移動臺和第三移動臺運動方向垂直。
3.如權利要求1所述的一種彎管角度檢測裝置，其特徵是，所述傳感器是接近開關。
【文檔編號】G01B21/22GK203375959SQ201320493480
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月14日 優先權日:2013年8月14日
【發明者】胡竟湘, 劉偉成, 劉為文, 莫等閒, 閆春冬, 朱敏, 胡鳳蘭 申請人:胡竟湘, 劉偉成, 劉為文, 莫等閒, 閆春冬, 朱敏