一種折彎機用角度檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種折彎機用角度檢測裝置，包括四個同步帶輪固定座固定在機身兩端，連接軸穿過機身兩端不同側的同步帶輪內孔插入滾動軸承內，伺服電機與一個同步帶輪連接，同側兩個同步帶輪上安裝一條同步帶，導軌通過螺栓連接固定在機身上，導軌上安裝有滑塊，滑塊與同步帶相嚙合，滑塊上連接測量頭支架,左、右相機和光條投射器組成測量頭并固定在測量頭支架上，機身每一側的左、右相機、光條投射器、測量頭支架、滑塊、導軌、同步帶、2個同步帶輪，組成一組測量裝置，機身兩側的測量裝置相對于折彎件對稱布置，檢測方法是通過重建光條三維信息，計算折彎角，本發(fā)明采用非接觸測量，用以實現(xiàn)折彎機折彎過程角度的實時檢測，快速、精確。
【專利說明】一種折彎機用角度檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及板材折彎件的角度檢測【技術領域】，尤其涉及一種折彎機用角度檢測裝置。
【背景技術】
[0002]折彎機是板料塑性加工過程中重要的成形設備，由于板材折彎時存在復雜的回彈問題，對板材折彎角度的精確控制一直是衡量折彎機性能的重要指標。折彎機折彎角度的控制主要采取半閉環(huán)方式，即調整上模的壓入量來控制折彎角度，而板材成形的角度與模具開口、板材厚度、材料回彈、上模壓下量有關，數(shù)控系統(tǒng)只能控制上模壓下量，對環(huán)外的因素造成的誤差無能為力。
[0003]針對以上問題，目前已有多種折彎機角度測量方法，大體可以分為接觸式和非接觸式測量兩種，接觸式測量采用機械裝置，使用單點式測量方法，結構較為復雜，測量精度依賴于機械結構的精度；非接觸測量一般使用激光測距儀，檢測測量頭與工件表面距離，根據(jù)相關算法計算折彎角度。這些方法都是單點式測量，測量精度取決于測量點工件表面質量，容易產(chǎn)生誤差，對于工件某一截面角度測量一般需要測量多個位置進行平均值估算，檢測過程效率低下。此外這些方法都是基于上下沖模是精確對齊的假設，即采用單側檢測角度的兩倍近似作為折彎角度。而在實際生產(chǎn)中，上下沖模是很難精確對齊的，這就帶來了測量誤差。
[0004]因此開發(fā)一種快速、精確、非接觸式的測量裝置具有十分重要的現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種折彎機用角度檢測裝置，采用非接觸測量，用以實現(xiàn)折彎機折彎過程角度的實時檢測。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]—種折彎機用角度檢測裝置，包括四個同步帶輪固定座2，四個同步帶輪固定座2固定在機身I兩端，并前后對稱，每個同步帶輪固定座2上設有軸承孔，用于安裝滾動軸承17，連接軸3穿過機身I兩端不同側的同步帶輪5內孔插入滾動軸承17內，通過軸肩和同步帶輪5軸向自由度固定,連接軸3與同步帶輪5之間通過鍵連接,伺服電機4與四個同步帶輪5中的一個通過鍵連接，同側兩個同步帶輪5上安裝一條同步帶15，并繃緊，導軌14通過螺栓連接固定在機身I上，并確保導軌14處在同步帶15內部，導軌14上安裝有滑塊13，滑塊13上部加工有條形齒輪與同步帶15相嚙合，滑塊13上通過螺釘連接測量頭支架12，左相機9、右相機10和光條投射器11組成測量頭，測量頭均通過螺釘連接固定在測量頭支架12上,左相機9、右相機10相對于光條投射器11對稱安置,機身I每一側的左相機9、右相機10、光條投射器11、測量頭支架12、滑塊13、導軌14、同步帶15、2個同步帶輪5，組成一組測量裝置，機身I兩側的測量裝置相對于折彎件7對稱布置，每一組測量裝置檢測折彎件7外表面與下模6外表面的夾角。[0008]所述的滑塊13上安裝有位移傳感器，實時檢測滑塊13在導軌14上的位置信息。
[0009]所述的光條投射器11安裝時保證折彎件7兩側的同組投射光條16在同一平面 內。
[0010]所述的伺服電機4的尾部朝向機身I內側。
[0011]所述的左相機9和右相機10兩者光軸夾角在0-90°之間變化。
[0012]所述的光條投射器11所投射的光條寬度小于1mm。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明采用非接觸測量，用以實現(xiàn)折彎機折彎過程角度的實時檢 測，快速、精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是折彎機角度檢測裝置斜視圖。
[0015]圖2是光條投射圖。
[0016]圖3是折彎機角度檢測裝置俯視圖。
[0017]圖4是折彎機角度檢測裝置右視圖。
[0018]圖5是同步帶輪固定座細節(jié)圖。
[0019]圖6是折彎機折角度測量方法示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0021]參照圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，一種折彎機用角度檢測裝置，包括四個同步帶輪 固定座2，四個同步帶輪固定座2固定在機身I兩端，并前后對稱,每個同步帶輪固定座2上 設有軸承孔，用于安裝滾動軸承17，連接軸3穿過機身I兩端不同側的同步帶輪5內孔插 入滾動軸承17內，通過軸肩和同步帶輪5軸向自由度固定，連接軸3與同步帶輪5之間通 過鍵連接，伺服電機4與四個同步帶輪5中的一個通過鍵連接，同側兩個同步帶輪5上安裝 一條同步帶15，并繃緊，導軌14通過螺栓連接固定在機身I上，并確保導軌14處在同步帶 15內部，導軌14上安裝有滑塊13，滑塊13上部加工有條形齒輪與同步帶15相嚙合，滑塊 13上通過螺釘連接測量頭支架12，左相機9、右相機10和光條投射器11組成測量頭，測量 頭均通過螺釘連接固定在測量頭支架12上，左相機9、右相機10相對于光條投射器11對 稱安置，機身I每一側的左相機9、右相機10、光條投射器11、測量頭支架12、滑塊13、導軌 14、同步帶15、2個同步帶輪5，組成一組測量裝置，機身I兩側的測量裝置相對于折彎件7 對稱布置，每一組測量裝置檢測折彎件7外表面與下模6外表面的夾角。
[0022]所述的滑塊13上安裝有位移傳感器，實時檢測滑塊13在導軌14上的位置信息。
[0023]所述的光條投射器11安裝時保證折彎件7兩側的同組投射光條16在同一平面 內。
[0024]所述的伺服電機4的尾部朝向機身I內側。
[0025]所述的左相機9和右相機10兩者光軸夾角在0-90°之間變化。
[0026]所述的光條投射器11所投射的光條寬度小于1mm。
[0027]本發(fā)明檢測裝置的工作原理為:
[0028]在同步帶15的作用力下，滑塊13可以沿著導軌14做直線運動，滑塊13上安裝有位移傳感器實時檢測滑塊13位置，兩組測量裝置共用一臺伺服電機4，確保滑塊13運動同步。進行角度測量時，光條投射器11投射一組線條，如圖2所示，分布在折彎件7兩側的測量頭同時工作，即光條投射器11同時開、關，左右相機9、10同步采集圖像，所投射光條16可以根據(jù)測量要求調整光條數(shù)量和間距，但必須保證兩側投射光條16均在同一截面內，測量頭每移動一個位置，檢測一組角度值，并根據(jù)滑塊13上位移傳感器記錄的位置信息，將檢測角度進行定位。
[0029]角度檢測過程如如下:
[0030]單個截面角度檢測:伺服電機4通過連接軸3帶動同步帶輪5轉動，同步帶輪5通過同步帶15帶動滑塊13在導軌14上滑動，伺服電機4精確控制滑塊移動位置，使其?？吭谛枰嵌葯z測的位置，折彎機兩側的光條投射器11同步投射一條光條在折彎件7和下模6外表面上，折彎機兩側相機9、10，采集折彎件7和下模6外表面光條信息，進行角度檢測。
[0031]多個截面角度檢測:伺服電機4通過連接軸3帶動同步帶輪5轉動，同步帶輪5通過同步帶15帶動滑塊13在導軌14上滑動，伺服電機4精確控制滑塊移動位置，使其?？吭谛枰嵌葯z測的位置，折彎機兩側的光條投射器11投射多組光條，相機9、10采集光條，檢測光條處角度，實現(xiàn)多個截面角度檢測。
[0032]全長角度檢測:伺服電機4通過連接軸3帶動同步帶輪5轉動，同步帶輪5通過同步帶15帶動滑塊13在導軌14上滑動，伺服電機4精確控制滑塊移動位置，使其?？吭谛枰嵌葯z測的位置，折彎機兩側的光條投射器11投射多組光條，相機9、10采集光條，檢測光條處角度，實現(xiàn)多個截面角度檢測。伺服電機4帶動測量頭移動至下一個位置，對相機視區(qū)內多個截面進行角度檢測，根據(jù)滑塊13記錄的位置信息，將各個位置角度進行全長拼接，實現(xiàn)全長檢測。
[0033]參照圖6，所述檢測裝置的檢測方法，相同的兩個測量頭Al、A2安裝在折彎件兩偵牝并能夠沿折彎件長度方向同步移動，測量頭Al、A2向折彎件和下模投射兩窄光條，兩窄光條在同一平面內，測量頭Al、A2同時采集折彎件與下模外表面光條信息，根據(jù)雙目成像原理重建光條三維信息，利用空間直線夾角關系分別計算折彎件與下模夾角Ql、Ci2，折彎件角度由公式a=360° -Ci1-Ci 2求得，α即為折彎件的折彎角度。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種折彎機用角度檢測裝置，包括四個同步帶輪固定座(2)，其特征在于:四個同步 帶輪固定座(2)固定在機身(I)兩端，并前后對稱，每個同步帶輪固定座(2)上設有軸承孔， 用于安裝滾動軸承(17)，連接軸(3)穿過機身(I)兩端不同側的同步帶輪(5)內孔插入滾 動軸承(17)內，通過軸肩和同步帶輪(5)軸向自由度固定，連接軸(3)與同步帶輪(5)之 間通過鍵連接，伺服電機(4)與四個同步帶輪(5)中的一個通過鍵連接，同側兩個同步帶輪(5)上安裝一條同步帶(15)，并繃緊，導軌(14)通過螺栓連接固定在機身(I)上，并確保導 軌(14)處在同步帶(15)內部，導軌(14)上安裝有滑塊(13)，滑塊(13)上部加工有條形齒 輪與同步帶(15)相嚙合，滑塊(13)上通過螺釘連接測量頭支架(12)，左相機(9)、右相機 (10)和光條投射器(11)組成測量頭，測量頭均通過螺釘連接固定在測量頭支架(12 )上，左 相機(9)、右相機(10)相對于光條投射器(11)對稱安置，機身(I)每一側的左相機(9)、右 相機(10)、光條投射器(11)、測量頭支架(12)、滑塊(13)、導軌(14)、同步帶(15)、2個同步 帶輪(5)，組成一組測量裝置，機身(I)兩側的測量裝置相對于折彎件(7)對稱布置，每一組 測量裝置檢測折彎件(7)外表面與下模(6)外表面的夾角。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種折彎機用角度檢測裝置，其特征在于:所述的滑塊(13) 上安裝有位移傳感器，實時檢測滑塊(13)在導軌(14)上的位置信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種折彎機用角度檢測裝置，其特征在于:所述的光條投射 器(11)安裝時保證折彎件(7 )兩側的同組投射光條(16 )在同一平面內。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種折彎機用角度檢測裝置，其特征在于:所述的伺服電機(4)的尾部朝向機身(I)內側。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種折彎機用角度檢測裝置，其特征在于:所述的左相機(9) 和右相機(10)兩者光軸夾角在0-90°之間變化。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種折彎機用角度檢測裝置，其特征在于:所述的光條投射 器(11)所投射的光條寬度小于1mm。
【文檔編號】G01B11/26GK103575238SQ201310471260
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2013年10月10日
【發(fā)明者】趙升噸, 孟德安, 范淑琴, 李靖祥, 朱成成 申請人:西安交通大學