CN107339962B - 一种管材长度测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种管材长度测量方法及装置，将管材放置在挡板与推板之间，发出第一信号；移动机构动作，驱动弹性部和推板前进，推板推动管材的一端，至管材的另一端抵靠挡板，同时弹性部被压缩；弹性部被压缩至后限位，发出第二信号，移动机构停止动作，记录移动机构此时的坐标值；根据移动机构位于原点时推板到挡板的距离与所述坐标值计算管材长度，所述管材长度＝移动机构位于原点时推板到挡板的距离‑所述坐标值。可大幅度提高测量效率，同时降低成本，实用性好。

Description

一种管材长度测量方法及装置
技术领域
本发明涉及机械检测设备领域，尤其是一种管材长度测量方法及装置。
背景技术
由于现有的激光切管机会根据管材的长度进行工件的套料选择，所以在管材加工前要知道加工管材的长度。目前市面上的管材测量大多采用手动测量或者光栅尺测量，前者测量效率低、测量随机性较大，后者测量成本高，无法满足批量全自动生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种高效率、低成本的管材长度测量方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种管材长度测量方法，包括以下步骤：
将管材放置在挡板与推板之间，发出第一信号；
移动机构动作，驱动弹性部和推板前进，推板推动管材的一端，至管材的另一端抵靠挡板，同时弹性部被压缩；
弹性部被压缩至后限位，发出第二信号，移动机构停止动作，记录移动机构此时的坐标值；
根据移动机构位于原点时推板到挡板的距离与所述坐标值计算管材长度，所述管材长度＝移动机构位于原点时推板到挡板的距离-所述坐标值。
进一步地，所述移动机构位于原点时推板到挡板的距离为弹性部处于后限位时推板到挡板的距离，或为弹性部处于前限位时推板到挡板的距离与弹性部压缩量的和。
进一步地，在弹性部未被压缩时，所述移动机构以高速运行；在弹性部被压缩至后限位的过程中，所述移动机构以低速运行。
进一步地，所述方法在移动机构停止移动后还包括步骤：
移动机构反向动作，弹性部复位；
弹性部复位至前限位，且移动机构返回至原点时停止动作。
进一步地，在所述弹性部复位至前限位的过程中，所述移动机构以低速运行；当所述弹性部复位至前限位后，所述移动机构快速运行至原点位置。
本发明还提供一种管材长度测量装置，包括机架、安装在机架上的导轨以及滑动安装在导轨上的移动机构，所述导轨的一端安装有挡板，所述移动机构上安装有推板和具有初始位和压缩位的弹性部，所述弹性部安装在移动机构上，所述推板可伸缩的安装在弹性部上；
所述管材长度测量装置还包括可编程逻辑控制器PLC、用于测量所述移动机构移动距离的检测部、用于感应所述初始位的第一限位开关以及用于感应所述压缩位的第二限位开关，所述检测部、第一限位开关、第二限位开关分别将数据传输给PLC；
当所述移动机构沿导轨移动使管材夹紧在所述推板与挡板之间时，所述 PLC利用收集到的数据计算出管材的长度。
进一步地，所述弹性部为气缸，所述推板安装在气缸的伸缩杆上。
进一步地，所述移动机构包括滑座、伺服电机、齿轮和齿条，所述滑座滑动的设置在所述导轨上，所述齿条与导轨平行安装，所述伺服电机安装在滑座上，所述齿轮安装在伺服电机上，并通过齿轮与齿条的相互啮合传动使滑座沿导轨滑动。
进一步地，所述弹性部通过立柱安装在所述滑座上，所述推板与所述挡板相对设置。
进一步地，所述管材长度测量装置还包括用于检测挡板的接近开关，所述挡板的上端固定，下端倾斜；当管材挤压挡板时，挡板下端形变触发接近开关。
相对于现有技术，本发明提供的一种管材长度测量方法及装置，该方法通过移动机构带动推板移动，使管材夹紧在推板与挡板之间，然后根据移动机构位于原点时推板到挡板的距离与坐标值计算管材长度，管材长度＝移动机构位于原点时推板到挡板的距离-坐标值。可大幅度提高测量效率，同时降低成本，实用性好。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的管材长度测量装置的立体示意图；
图2是图1中测量装置的主视示意图；
图3是管材长度测量方法的流程示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种管材长度测量装置，包括机架10、安装在机架10上的导轨20以及滑动安装在导轨20上的移动机构30。导轨20的一端安装有挡板40，移动机构30上安装有推板50和具有初始位和压缩位的弹性部60，弹性部60安装在移动机构30上，推板50可伸缩的安装在弹性部 60上。管材长度测量装置还包括可编程逻辑控制器PLC(图未示)、用于测量移动机构30移动距离的检测部(图未示)、用于感应初始位的第一限位开关70以及用于感应压缩位的第二限位开关80，检测部、第一限位开关70、第二限位开关80分别将数据传输给PLC。当移动机构30沿导轨20移动使管材1 夹紧在推板50与挡板40之间时，PLC利用收集到的数据计算出管材1的长度。这样可避免通过人工测量以及使用光栅测量，即可提高测量效率，又可降低成本，实用性好。
在本实施例中，弹性部60为气缸，推板50安装在气缸的伸缩杆上。第一限位开关70、第二限位开关80分别安装在气缸的初始位和压缩位处，伸缩杆上设置有磁环，当磁环位于初始位时，触发第一限位开关70发出信号；当磁环移动到压缩位时，触发第二限位开关80发出信号。使用气缸的好处在于，气缸结构稳定，伸缩杆可沿固定方向移动。更重要的是，气缸可通过控制气压的大小来控制伸缩杆的移动阻力，适应推动不同种类(大小、重量)的管材。在实际测量过程中，管材1通过一个支撑设备托住，管材1在移动的过程中会与支撑设置产生摩擦力。当管材1重量较轻时，摩擦力较小，气缸的阻力气压可相应设置较小，确保推板50能将管材1推至与挡板40抵靠；当管材1重量较重时，摩擦力较大，气缸的阻力气压可相应设置较大，确保推板50能将管材1推至与挡板40抵靠。
在其它实施中，弹性部60还可以为弹簧，但是弹簧结构的调节性能不高。
具体地，移动机构30包括滑座31、伺服电机32、齿轮和齿条33，滑座 31滑动的设置在导轨20上，齿条33与导轨20平行安装，伺服电机32安装在滑座31上，齿轮安装在伺服电机32上，并通过齿轮与齿条33的相互啮合传动使滑座31沿导轨20滑动。弹性部60通过立柱34安装在滑座31上，推板50与挡板40相对设置，方便夹具管材1。
在其它实施例中，移动机构30还可以采用直线电机作为动力。
如图2所示，管材长度测量装置还包括用于检测挡板40的接近开关90，挡板40的上端固定，下端倾斜；当管材挤压挡板40时，挡板40下端形变触发接近开关90。只有触发接近开关90才能确定管材1已经抵靠挡板40了，一些重量较大的管材1由于摩擦力较大，不能在弹性部60处于压缩位时被推动到挡板40处，导致测量不正确的问题。在测量挡板40与推板50之间的距离时以穿过挡板40顶边的垂直面为基准。
如图3所示，本发明还提供一种管材长度测量方法，包括以下步骤：
将管材1放置在挡板40与推板50之间，发出第一信号；
移动机构30动作，驱动弹性部60和推板50前进，推板50推动管材的一端，至管材1的另一端抵靠挡板，同时弹性部60被压缩；
弹性部60被压缩至后限位，发出第二信号，移动机构30停止动作，记录移动机构30此时的坐标值；
根据移动机构30位于原点时推板50到挡板40的距离与坐标值计算管材长度，管材长度＝移动机构位于原点时推板到挡板的距离-坐标值。
在本实施例中，移动机构30位于原点时推板50到挡板40的距离为弹性部60处于后限位时推板50到挡板40的距离。
在其它实施例中，移动机构30位于原点时推板50到挡板40的距离还可以为弹性部60处于前限位时推板50到挡板40的距离与弹性部60压缩量的和。
进一步地，在弹性部60未被压缩时，移动机构30以高速运行；在弹性部 60被压缩至后限位的过程中，移动机构30以低速运行。
进一步地，在移动机构30停止移动后还包括步骤：
移动机构30反向动作，弹性部60复位；
弹性部60复位至前限位，且移动机构30返回至原点时停止动作。
进一步地，在弹性部60复位至前限位的过程中，移动机构30以低速运行；当弹性部60复位至前限位后，移动机构30快速运行至原点位置。
值得一提的是，当用于检测挡板40的接近开关90发出信号时，控制器 PLC利用收集到的数据计算出管材的长度；当接近开关90未发出信号时，控制器PLC发出异常警报，不计算出管材的长度。
当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种管材长度测量方法，其特征在于，应用至管材长度测量装置中，管材长度测量装置，包括机架、安装在机架上的导轨以及滑动安装在导轨上的移动机构，所述导轨的一端安装有挡板，所述移动机构上安装有推板以及具有初始位和压缩位的弹性部，所述弹性部安装在移动机构上，所述推板可伸缩的安装在弹性部上；所述管材长度测量装置还包括可编程逻辑控制器PLC、用于测量所述移动机构移动距离的检测部、用于感应所述初始位并可发出第一信号的第一限位开关以及用于感应所述压缩位并可发出第二信号的第二限位开关，所述检测部、第一限位开关、第二限位开关分别与控制器PLC电连接；当所述移动机构沿导轨移动使管材夹紧在所述推板与挡板之间时，所述PLC利用收集到的数据计算出管材的长度；所述管材长度测量装置还包括用于检测挡板的接近开关，所述挡板的上端固定，下端倾斜；当管材挤压挡板时，挡板下端形变触发接近开关发出第三信号；
所述管材长度测量方法包括以下步骤：
将管材放置在挡板与推板之间，发出第一信号；
移动机构动作，驱动弹性部和推板前进，推板推动管材的一端，至管材的另一端抵靠挡板，同时弹性部被压缩；
弹性部被压缩至后限位，发出第二信号，移动机构停止动作，记录移动机构此时的坐标值；
根据移动机构位于原点时推板到挡板的距离与所述坐标值计算管材长度，所述管材长度＝移动机构位于原点时推板到挡板的距离-所述坐标值；
所述移动机构位于原点时推板到挡板的距离为弹性部处于后限位时推板到挡板的距离，或为弹性部处于前限位时推板到挡板的距离与弹性部压缩量的和。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在弹性部未被压缩时，所述移动机构以高速运行；在弹性部被压缩至后限位的过程中，所述移动机构以低速运行。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在移动机构停止移动后还包括步骤：
移动机构反向动作，弹性部复位；
弹性部复位至前限位，且移动机构返回至原点时停止动作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述弹性部复位至前限位的过程中，所述移动机构以低速运行；当所述弹性部复位至前限位后，所述移动机构快速运行至原点位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弹性部为气缸，所述推板安装在气缸的伸缩杆上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述移动机构包括滑座、伺服电机、齿轮和齿条，所述滑座滑动的设置在所述导轨上，所述齿条与导轨平行安装，所述伺服电机安装在滑座上，所述齿轮安装在伺服电机上，并通过齿轮与齿条的相互啮合传动使滑座沿导轨滑动。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述弹性部通过立柱安装在所述滑座上，所述推板与所述挡板相对设置。
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