CN105436242B - 肋骨冷弯机的光电跟踪检测机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于肋骨冷弯机或型材成形机械的光电跟踪检测机构，其特征在于所述光电跟踪检测机构包括探杆，所述探杆的端部始终顶压住被加工型钢的受检测边缘；横杆，所述横杆与探杆通过铰链连接；小车，所述小车运动轨迹与所述探杆平行，被加工型钢的端部通过机械夹臂与所述小车通过铰链连接，在小车上朝向横杆一侧设置一标志，作光电跟踪的标靶；光电跟踪器，设置在探杆与横杆的铰链轴心处，用于跟踪标靶。本发明的光电跟踪检测机构都能以光电跟踪的方式，连续、即时、精准地反馈出所测型钢部位与相对参照点的偏转角和长度位移变化量，为型钢加工实现数字化，提供有效的支撑条件。本发明服务于数字控制肋骨冷弯的全过程。

Description

肋骨冷弯机的光电跟踪检测机构
技术领域
本发明涉及一种用于肋骨冷弯机或型材成形机械的光电跟踪检测机构。该机构提供了一种，在冷弯机工作时，能够即时反映型钢弯曲变形参变值的检测装置。为数字化控制型钢加工提供技术支撑。
背景技术
船舶的肋骨曲线是由各种不同曲率的样条曲线组成。数控肋骨冷弯机把各种不同种类和规格型钢，以数字化控制的方式，依照样条曲线加工弯制型钢，成为船体肋骨。怎么测得型钢变形的参变量，然后控制这参变量，就成了数控肋骨冷弯机的关键。而且，肋骨冷弯的主要控制的参变量是在受力变形部分，一般都是在施力的弯模中间。怎样在弯模中，连续测得肋骨形状的参变量，这是数控肋骨冷弯机必须解决的问题。
本发明是从施力的弯模中，在型钢变形的关键部位，以连续不间断的方式，导引出形状变化的变量，这是计算机在线控制的基础条件。然后，设置一绝对座标系统。以光电跟踪的方式，即时、连续、精准地反映出所测型钢部位与相对参照点的偏转角和长度位移变化量。
在以往的肋骨冷弯方法中，不论是样条仿形法，还是逆直线法，都以目测的方式，有断续的交替过程，难以实现连续的在线控制。还有，在15M×12M的平面范围内，同时反映出两个动点位置间的角偏转和长度位移的变化值，以往是钢丝牵引为中间体，经常发生钢丝折断，钢丝妨碍现场操作等诸多有损机器稳定的不便情况，妨碍整机的正常运行。本发明就有效地解决了以上问题，使整机能稳定可靠地工作。
发明内容
本发明的目的提供了一种用于肋骨冷弯机或型材成形机械的光电跟踪检测机构，在冷弯机中能即时反馈出型钢弯曲变型的线型参变值。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于肋骨冷弯机或型材成形机械的光电跟踪检测机构，其特征在于所述光电跟踪检测机构包括
探杆，所述探杆包括平行设置的第一探杆和第二探杆，所述第一探杆和第二探杆的端部始终顶压住被加工型钢的受检测边缘；
横杆，所述横杆与第一探杆和第二探杆通过铰链连接，探杆紧贴被加工型钢的端点至与横杆连接的铰链轴心的距离，为探杆的理论长度，所述第一探杆和第二探杆的理论长度一致；
小车，所述小车运动轨迹与所述第一探杆和第二探杆平行，被加工型钢的端部通过机械夹臂与所述小车通过铰链连接，在小车上朝向横杆一侧设置一标志，作光电跟踪的标靶，小车上铰链轴心与标靶的距离为探杆理论长度；
光电跟踪器，设置在第一探杆或第二探杆与横杆的铰链轴心处，用于跟踪标靶。
根据本发明的优选实施例，所述第一探杆与小车的距离小于第二探杆与小车的距离，所述光电跟踪器设置在第一探杆与横梁的铰链轴心处。
根据本发明的优选实施例，所述小车置于横梁上且沿横梁滑动连接，横梁位于两个导轨之间且与导轨滑动连接，所述横梁平行于第一探杆和第二探杆。
型钢在冷弯机中加工变形，不论动态或静态，不论受力与否，还是进退位置的变化，本发明的光电跟踪检测机构都能以光电跟踪的方式，连续、即时、精准地反馈出所测型钢部位与相对参照点的偏转角和长度位移变化量，为型钢加工实现数字化，提供有效的支撑条件。本发明服务于数字控制肋骨冷弯的全过程。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明的双平行四边形结构的示意图。
图中包括：
1、横梁，2、导轨，3、小车，4、被加工型钢，5、第一探杆，6、第二探杆，7、肋骨冷弯机，E、标靶。
具体实施方式
本发明为一种用于肋骨冷弯机或型材成形机械的光电跟踪检测机构，其特征在于所述光电跟踪检测机构包括
探杆，所述探杆包括平行设置的第一探杆5和第二探杆6，所述第一探杆5和第二探杆6的端部始终顶压住被加工型钢4的受检测边缘；
横杆，所述横杆与第一探杆5通过铰链A连接，所述横杆与第二探杆6通过铰链B连接，探杆紧贴被加工型钢4的端点至与横杆连接的铰链轴心的距离，为探杆的理论长度，所述第一探杆5和第二探杆6的理论长度一致；
小车3，所述小车3的运动轨迹与所述第一探杆5和第二探杆6平行，被加工型钢4的端部与机械夹臂连接，所述机械夹臂与所述小车通过铰链F连接，在小车3上朝向横杆的一侧设置一标志，作光电跟踪的标靶E，小车3上铰链轴心与标靶E的距离为探杆理论长度；
光电跟踪器，设置在第一探杆与横杆的铰链A的轴心处，用于跟踪标靶。
图1为本发明一实施例的结构示意图。一种用于肋骨冷弯机的光电跟踪检测机构由一对探杆以机械顶压的方式实现，探杆顶部始终顶压住被加工型钢4的受检测边缘，第一探杆5与被加工型钢4的接触点为C，第二探杆6与被加工型钢4的接触点为D，第一探杆5的另一端与横杆通过铰链A连接，第二探杆6的另一端与横杆通过铰链B连接。紧贴被加工型钢4的探杆端点至与横杆铰链轴心的距离，为探杆的理论长度，二根探杆的理论长度相等，而且在机械上保证其纵相动态平行。在工作中，两根探杆随被测体的平面变形，作纵向运动。由于机械上的铰链，随着两根探杆的纵向运动，横杆也随作平面的摇摆。另外，被加工型钢的端部，通过机械夹臂与小车连接。小车置身于导轨和横梁的平动机架上，横梁设置与检测探杆平行。型钢端部随着整根型钢弯曲加工而运动，随着型钢端部的运动，小车3作与检测探杆相平行的平面运动。型钢端部的检测边缘直指小车的铰链F的轴心，在小车3上，在朝向探测横杆一边，与铰链轴心距离探杆理论长度处，设置一标志，作光电跟踪的标靶E。由于小车和两根探杆设置为平行，其长度又相等，形成双平行四边形结构，平行四边形ABDC和平行四边形ACFE。
图2为双平行四边形结构的示意图。在双平行四边形（平行四边形ABDC和平行四边形ACFE）中，由于AC、BD 和EF相互平行，且AC=BD=EF，所以AE=CF，∠BAG=∠DCH，其中G为EA延长线上的一点，H为FC延长线上的一点。在第一探杆与横杆的铰链A的轴心处，设置光电跟踪器，它始终跟踪小车上的标靶，光电跟踪器就能即时、精确地显示出小车光标的偏转角∠BAG和长度AE的动态变化量，就能如实地反映出型钢加工变形的型值轨迹，控制型钢弯制加工。
本发明提供了一种在弯制型钢变形过程中，用光电跟踪的方式，同时给出偏转角和长度位移变化的参数值，即时反映型钢的变形量，从而支撑计算机对肋骨弯曲加工的自动控制。其特征在于当型钢的形变部分相对参照点位移时，通过检测系统的监测，始终同时测量出旋转角和距离的变化值，实现了型钢弯制过程的在线检测和实时控制。
本发明的光电跟踪检测机构以光电跟踪的方式，即时、不间断地同时测得，相对目标点的偏转角和长度位移的变化值，然后确定光标的运动轨迹，获得型钢弯制过程的基本参变量，支撑计算机对加工过程的控制。本发明以双平行四边形的机械结构，平行引出所需监测的几何特性，从而能即时、不间断地获得那些无法直接测得动态变化的几何参变值，实现计算机在线控制。本发明以机械顶压的方式，在肋骨受力变形过程中，探杆始终紧贴被测型钢的变形敏感处。探杆随型钢变形而运动，从而引出型钢变形的几何变化值。
以上仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种用于肋骨冷弯机的光电跟踪检测机构，其特征在于所述光电跟踪检测机构包括
探杆，所述探杆包括平行设置的第一探杆和第二探杆，所述第一探杆和第二探杆的端部始终顶压住被加工型钢的受检测边缘；
横杆，所述横杆与第一探杆和第二探杆通过铰链连接，探杆紧贴被加工型钢的端点至与横杆连接的铰链轴心的距离，为探杆的理论长度，所述第一探杆和第二探杆的理论长度一致；
小车，所述小车运动轨迹与所述第一探杆和第二探杆平行，被加工型钢的端部通过机械夹臂与所述小车通过铰链连接，在小车上朝向横杆一侧设置一标志，作光电跟踪的标靶，小车上铰链轴心与标靶的距离为探杆理论长度；
光电跟踪器，设置在第一探杆或第二探杆与横杆的铰链轴心处，用于跟踪标靶。
2.如权利要求1所述的光电跟踪检测机构，其特征在于，所述第一探杆与小车的距离小于第二探杆与小车的距离，所述光电跟踪器设置在第一探杆与横梁的铰链轴心处。
3.如权利要求1所述的光电跟踪检测机构，其特征在于，所述小车置于横梁上且沿横梁滑动连接，横梁位于两个导轨之间且与导轨滑动连接，所述横梁平行于第一探杆和第二探杆。
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