CN102128601A - 数控折弯模具关键尺寸精密检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数控折弯模具关键尺寸精密检测装置，属于工业测量技术领域。该装置包括检测工作台、支撑梁、横梁、导轨副、直线光栅尺、导轨支架、测头、连接法兰、旋转式编码器、上模定位块、下模定位块、夹紧装置、控制器、显示器。本发明装置采用了一个三自由度串联机械臂机构，对上模测量时，通过手动移动测头，旋转调节编码器，将测头凹端分别对准上模刀口不同刀面可靠接触测量，通过计算得出上模的关键尺寸；对下模测量时，通过手动移动测头，旋转调节编码器，将测头凸端分别对准下模刀口不同刀面可靠接触测量，通过计算得出上模的关键尺寸。本发明装置准确可靠，实现了对数控折弯模具关键尺寸的精密检测，操作简单，提高了工作效率。

Description

数控折弯模具关键尺寸精密检测装置

技术领域：

本发明属于工业测量技术领域，具体涉及数控折弯模具关键尺寸精密检测装置，用于校准检测数控折弯模具的关键尺寸，诸如上、下模刀口夹角、对称度及其中心到安装面中心的距离等。

背景技术：

数控折弯模具关键尺寸的精密检测一直是困扰业界的一大难题。模具刀口夹角、对称度及其中心到安装面中心的距离对板材的质量影响很大，上述关键尺寸的精密测量无疑是保证数控折弯模具加工质量的关键。数控折弯模具型号复杂、长度尺寸较大，对检测要求高。

数控折弯模具关键尺寸既有长度尺寸，又有角度尺寸，目前没有一种检测方法或装置同时测量角度尺寸和长度尺寸。

综上所述，现行无任何实施方案对折弯模具的关键尺寸综合检测。

发明内容：

针对现有技术存在的以上问题，本发明提供数控折弯模具关键尺寸精密检测装置，根据数控折弯模具关键尺寸的特点，总体方案如附图2所示采用一个三自由度串联机械臂，该机械臂包括一个水平方向的移动自由度、一个垂直方向的移动自由度和置于机械臂末端测头的转动自由度。其中，两个移动自由度的位移由直线光栅检测，测头转动自由度的位移由编码器检测。直线位移光栅和编码器所检测的信号经数据处理可得到数控折弯模具关键尺寸，这些尺寸可通过显示器实时输出。

本发明所提供数控折弯模具关键尺寸精密检测装置包括检测工作台1、支撑梁2、横梁3、水平导轨副4、水平光栅尺5、垂直导轨副6、导轨支架7、垂直光栅尺8、测头9、旋转式编码器10、上模定位块11、下模定位块12、夹紧装置13、控制器、显示器，其中，显示器、控制器图1中未示出。水平导轨副4和垂直导轨副6的相对位移分别由水平光栅尺5和垂直光栅尺8检测，测头9的转动角度由旋转式编码器10检测。水平光栅尺5、垂直光栅尺8、以及旋转式编码器10通过数据线与控制器及显示器联接，光栅检测数据和编码器检测数据在显示器上显示。四个支撑梁分别安装在工作台的四个边角上，是整个测量装置的骨架。横梁3安装在支撑梁2的端面上，保证了水平导轨副4安装的平行度。导轨支架7用于联接水平导轨副4和垂直导轨副6中的滑块并确保二者运动方向垂直。旋转式编码器10通过连接法兰固定在垂直导轨副6的导杆上，测头9固定在旋转式编码器10的中心轴上，保证测头在检测过程中的自由转动。在检测工作台上装有上模定位块12及下模定位块11。

本发明装置用于数控折弯模具上模关键尺寸的计算：

上模关键尺寸如附图3所示。上模的关键尺寸包括刀口尖点分别至安装台两个基准面的水平方向尺寸和高度方向尺寸Δx、Δy，刀口夹角θ(θ＝ε₁+ε₂，ε₁、ε₂分别为上模两侧刀面的右、左半角)以及两侧刀面与垂直中心平面的对称度Δε，图中未标出。

$\mathrm{\Δ\ϵ}=\frac{|{\mathrm{\ϵ}}_1-{\mathrm{\ϵ}}_2|}{2}$

本发明装置用于数控折弯模具下模关键尺寸的计算：

下模关键尺寸如附图4所示。下模关键尺寸包括刀口尖点分别至定位基准面对称平面的水平方向尺寸Δx₁和Δx₂，两刀口尖点到定位基准面对称平面的对称度Δx，图中未标出。下模两个刀口夹度为θ₁、θ₂(θ₁＝ε₃+ε₄，θ₂＝ε₅+ε₆，ε₃、ε₄、ε₅、ε₆分别为下模两个刀口两侧刀面的左、右半角)以及两侧刀面与垂直中心平面的对称度Δε₁、Δε₂，图中未标出。两侧刀面与垂直中心平面的对称度Δε₁、Δε₂分别为：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}_1=\frac{|{\mathrm{\ϵ}}_3-{\mathrm{\ϵ}}_4|}{2}$ $\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ϵ}}_2=\frac{|{\mathrm{\ϵ}}_5-{\mathrm{\ϵ}}_6|}{2}$

两刀口尖点到定位基准面对称平面的对称度Δx为：

$\mathrm{\Δx}=\frac{|x_1-x_2|}{2}$

本发明所提供检测装置具有显示准确可靠、操作简单、检测结果准确的优点。

附图说明：

图1：本发明检测装置结构示意图。

图2：本发明检测装置机构原理图

图3：数控折弯模具上模关键尺寸示意图。

图4：数控折弯模具下模关键尺寸示意图。

图中：1：检测工作台；2：支撑梁；3：横梁；4：水平导轨副；5：水平光栅尺；6：垂直导轨副；7：导轨支架；8、垂直光栅尺；9：测头；10：旋转式编码器；11：下模定位块；12：上模定位块；13：夹紧装置；14：上模；15：下模。

具体实施方式：

实施例1：对上模测量时，上模由夹紧装置13和上模定位块12固定限位，通过手动移动测头9，旋转调节编码器10，将测头凹端对准上模刀口，令测头凹面的一个侧面与上模的一个相应刀面保持接触，移动测头，使上模刀口尖点与凹面的另一个侧面可靠接触，此时，分别对两个直线移动光栅和编码器所检测的信号进行采样；同理对上模另一个侧面测量并进行数据采样。对所采样的数据处理即可得到数控折弯模具上模的关键尺寸，通过计算可得上模的关键尺寸。

由此可得，上模的关键尺寸Δx、Δy、Δε。

实施例2：对下模测量时，下模由下模定位块11固定限位，同样手动旋转调节编码器10，手动移动测头9凸面对准下模的一个刀口，令测头凸面的一个侧面与下模刀口一个相应刀面保持接触，移动测头，使测头凸面顶点与下模另一个侧面可靠接触，此时，分别对两个直线位移光栅和编码器所检测的信号进行采样；同理对下模另一个侧面测量并进行数据采样；如果下模有多个刀口，则多次重复上述过程。对所采样的数据处理即可得到数控折弯模具下模的关键尺寸，通过计算可得上模的关键尺寸。

由此可得，下模的关键尺寸Δx、Δε₁、Δε₂。

Claims (6)

1.数控折弯模具关键尺寸精密检测装置，其特征在于该检测装置包括检测工作台(1)、支撑梁(2)、横梁(3)、水平导轨副(4)、水平光栅尺(5)、垂直导轨副(6)、导轨支架(7)、垂直光栅尺(8)、测头(9)、旋转式编码器(10)、上模定位块(11)、下模定位块(12)、夹紧装置(13)、控制器、显示器；所述水平导轨副(4)和垂直导轨副(6)的相对位移分别由水平光栅尺(5)和垂直光栅尺(8)检测，所述测头(9)的转动角度由旋转式编码器(10)检测；所述水平光栅尺(5)、垂直光栅尺(8)、以及旋转式编码器(10)通过数据线与控制器及显示器联接，光栅检测数据和编码器检测数据在显示器上显示；所述四个支撑梁(2)分别安装在检测工作台(1)的四个边角上，是整个测量装置的骨架；所述横梁(3)安装在支撑梁(2)的端面上，以保证水平导轨副(4)安装的平行度；所述导轨支架(7)用于联接水平导轨副(4)和垂直导轨副(6)中的滑块并确保二者运动方向垂直；所述旋转式编码器(10)通过连接法兰固定在垂直导轨副(6)的导杆上，测头(9)固定在旋转式编码器(10)的中心轴上，保证测头在检测过程中的自由转动；在所述检测工作台(1)上装有上模定位块(12)及下模定位块(11)。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述水平导轨副由导轨和两个滑块的组成，水平位移时导轨固定，滑块移动。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述垂直导轨副由导轨和两个滑块的组成，垂直位移时导轨移动，滑块固定。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的导轨支架用于联接水平导轨副和垂直导轨副中滑块，保证二者运动方向垂直。

5.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述测头与模具接触的测量面需经淬火处理，具有较高的耐磨性，且测头凸端的夹角为24°，凹端的夹角为92°。

6.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的上模定位块及下模定位块的加工精度，要求保证检测时上、下模定位的精确。

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