CN109482691A - 一种弯管夹持段截面畸变测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种弯管夹持段截面畸变测量装置，其包括基座、管件测量模块、管件定位模块。将管件测量模块和管件定位模块安装到基座上，再将弯管竖直安放于管件定位模块上，管件测量模块可绕管件180度旋转，并且其上的刻度轴可进行上下移动从而带动红外探头上下移动，进而可精确、快速地测出该弯管夹持段不同横截面的椭圆度，得出其截面畸变程度。测量装置模块化设计，通用性强。

Description

一种弯管夹持段截面畸变测量装置

技术领域

本发明涉及管件测量装置，具体涉及一种弯管夹持段截面畸变测量装置。

背景技术

金属管件通过确定合理的支点和受力点并施加一定的弯矩或弯曲力，使之弯曲成型。在数控绕弯成形中，管件一端被弯曲模镶块和夹紧模夹紧，从而固定管件与弯曲模的相对位置。绕弯成形时，弯管模、弯曲模镶块和夹紧模同步转动，并带动管件绕弯曲模圆凹槽转动。管件与弯曲模贴合，从而得到所需的弯曲半径。压模一方面通过摩擦对管件施加助推作用，另一方面对管件进行横向约束，使管件的变形部分始终紧贴弯曲模的圆凹槽面。超薄壁管绕弯成形过程中，由于管壁薄，钢度低，夹紧模和弯曲模镶块对管材夹紧时，会由于夹紧力太大而使管材夹持段发生截面畸变或夹伤。而有些特殊应用领域，如剧烈振动使用环境，对弯管各段的要求很高，要求弯管的夹持段也不能发生截面畸变或夹伤、刮伤等应力集中问题，因此，对管件的弯曲成形过程，提出了很高的要求。

发明内容

针对超薄壁管在绕弯成形过程中容易出现夹持力太大而引起的弯管夹持段截面畸变或夹伤、有夹痕等问题，本发明提出一种模块化设计、通用性强、测量精度高、操作简便、效率高、装拆方便的弯管夹持段截面畸变测量装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种弯管夹持段截面畸变测量装置，该装置包括基座、管件测量模块和管件定位模块，所述管件测量模块包括旋转底座、刻度轴支架、刻度轴和红外探头，所述旋转底座通过推力球轴承支撑在基座上，两个刻度轴支架通过连接件固定连接在旋转底座上，两个刻度轴支架呈中心对称分布，每个刻度轴支架上可上下调节的安装有刻度轴，调节方向与推力球轴承的轴线方向相同，红外探头安装在刻度轴的上端；所述管件定位模块包括支撑轴、工件底座和夹持机构，支撑轴的一端与工件底座的下表面固定连接，支撑轴的另一端穿过旋转底座中心的通孔后与基座固定连接；弯管通过夹持机构固定在工件底座的上表面。

进一步的，所述夹持机构包括压块和滑块，工件底座至少开有三条沿圆周方向均匀分布的T型滑槽，滑块和压块分别装入T型滑槽中，并将滑块移至压块的上方，将紧定螺钉拧入滑块的第三螺纹孔中对压块进行压紧定位。

进一步的，所述连接件包括长轴和矩形安装块，长轴的一端与旋转底座固定连接，另一端与矩形安装块固定连接，刻度轴支架固定在矩形安装块上。

进一步的，所述的刻度轴与刻度轴支架通过键和键槽的配合实现环向定位。

进一步的，所述的刻度轴支架与矩形块通过键和键槽的配合实现的环向定位。

进一步的，所述的支撑轴与工件底座通过键和键槽的配合实现环向定位。

进一步的，所述的红外探头还通过蓝牙与电脑相连，将所测的数据实时传输到电脑上。

本发明的有益效果如下：

(1)本弯管夹持段截面畸变测量装置中，刻度轴的高度可调，并可通过紧定螺钉将其压紧定位在刻度轴支架的任何高度位置；刻度轴的外表面上设置有刻度，用于显示红外探头的安装高度，有利于保证两边的探头高度一致，从而精确测出弯管夹持段任意横截面的截面畸变程度。

(2)本弯管夹持段截面畸变测量装置中，旋转底座与支撑轴的配合属于间隙配合，使旋转底座可绕支撑轴进行旋转，从而带动两侧的红外探头绕着被测弯管夹持段某一横截面进行180度旋转，进而可准确地测量出任意位置处横截面的最大和最小直径，算出截面的椭圆度，得到精确的截面畸变程度。

(3)本弯管夹持段截面畸变测量装置中，旋转底座与底座之间安装有推力球轴承，减轻了旋转底座在旋转时的摩擦阻力。

(4)本弯管夹持段截面畸变测量装置模块化，更换方便，通用性强。

(5)本弯管夹持段截面畸变测量装置中，红外探头和刻度轴之间、刻度轴和刻度轴支架之间、刻度轴支架和矩形块之间、支撑轴和工件底座之间，均采用键和键槽的配合，以实现环向定位，结构可靠。

附图说明

图1是本发明的弯管夹持段截面畸变测量装置的整体结构示意图；

图2是图1中管件测量装置的结构示意图；

图3是图2中刻度轴具体零件示意图；

图4是图2中红外探头具体零件示意图；

图5是图2中刻度轴支架具体零件示意图；

图6是图1中管件定位装置的结构示意图；

图7是图6中工件底座具体零件示意图；

图8是图6中压块具体零件示意图；

图9是图6中支撑轴具体零件示意图；

图10是图1中底座的结构爆炸示意图；

图中，基座1，管件测量装置2，管件定位装置3，弯管4，底座11，定位装置盲孔111，第二插销孔112，推力球轴承12，插销13，旋转底座21，长轴插孔211，第二通孔212，长轴22，矩形安装块23，第二带键槽盲孔231，第一通孔232，第二螺纹孔233，刻度轴支架24，第一带键槽通孔241，第一螺纹孔242，第三键槽243，刻度轴25，刻度251，第一带键槽盲孔252，第一键槽253，红外探头26，阶梯轴261，第二键槽262，支撑轴31，第一插销孔311，第四键槽312，工件底座32，第三带键槽盲孔321，T型滑槽322，压块33，滑块34，第三螺纹孔341。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-10所示，本发明的弯管夹持段截面畸变测量装置，包括基座1、管件测量模块2和管件定位模块3。

所述的管件测量模块2包括旋转底座21、四根长轴22、两个矩形安装块23、两个刻度轴支架24、两根刻度轴25和两个红外探头26。所述的刻度轴25的外表面上设置有刻度251，上端设有第一带键槽盲孔252，下端设置有第一键槽253；所述的红外探头26的下端设置有阶梯轴261，阶梯轴261的小头开设有第二键槽262，所述的第二键槽262中装入键，通过键和键槽的配合，将红外探头26整体装入刻度轴25的第一带键槽盲孔252中，同时保证两个红外探头26呈中心对称布置。所述的刻度轴支架24的内部设置有第一带键槽通孔241，上端外侧设置有第一螺纹孔242，下端设置有第三键槽243；所述的第一键槽253中装入键，通过键和键槽的配合，将刻度轴25安装于所述的刻度轴支架24的第一带键槽通孔241内，并于第一螺纹孔242处通过拧入紧定螺钉对刻度轴25进行压紧定位。所述的矩形安装块23的上表面开设有第二带键槽盲孔231，长边侧面上开有两个长轴22的第一通孔232，短边侧面上开有第二螺纹孔233；所述的第三键槽243中装入键，通过键和键槽的配合，将刻度轴支架24安装于矩形安装块23的第二带键槽盲孔231中。所述的旋转底座21的两侧设置有四个长轴插孔211，中间设置有第二通孔212，所述的四根长轴22一端装入旋转底座21的长轴插孔211中，另一端装入矩形块23的第一通孔232中，并于第二螺纹孔233处拧入紧定螺钉对矩形安装块23在长轴22上压紧定位。所述的红外探头26可以通过蓝牙与电脑相连，将所测的数据实时传输到电脑上。

所述的管件定位模块3包括支撑轴31、工件底座32、三个压块33和三个滑块34；所述的工件底座32的底部中心设置有第三带键槽盲孔321，上表面加工有三个T型滑槽322；所述的滑块34上设置有第三螺纹孔341，所述的压块33和滑块34分别装入工件底座32的T型滑槽322中，滑块34装在压块33在的上方，压块33调整到合适的位置后，并将紧定螺钉拧入滑块34的第三螺纹孔341中对压块33进行压紧定位。所述的支撑轴31的下端设置有第一插销孔311，上端设置有第四键槽312，所述的支撑轴31设有键的一端装入工件底座32的第三带键槽盲孔321中。

所述的基座1包括底座11、推力球轴承12和插销13；所述的底座11的中心开设有定位装置盲孔111，侧边设置有第二插销孔112；所述的底座11的上面同心安装有推力球轴承12，所述的旋转底座21同心安放于推力轴承12上，所述的支撑轴31的下端通过旋转底座21的第二通孔212插入到底座11的定位装置盲孔111中，并于底座11的第二插销孔112和支撑轴31的第一插销孔311中插入插销13定位。

安装时，首先安装基座1，找好位置水平固定好底座11，将推力球轴承12同心安放于底座11上。

接下来，安装管件测量装置2，先将四根长轴22分别插入旋转底座的四个长轴插孔211，接着将两个矩形安装块23通过其长边的两个第一通孔232分别插到侧边的两根长轴22上，再将两个紧定螺钉拧入两个矩形安装块23短边的第二螺纹孔233中。接着将两个平键分别安装到两个刻度轴支架24的第三键槽243中，再将两个刻度轴支架24分别插入两个矩形安装块23的第二带键槽盲孔231中，其上的平键对着键槽安装，再将两个紧定螺钉分别拧入两个刻度轴支架24的第一螺纹孔242中。接着将两个平键分别安装到两根刻度轴25的第一键槽253中，再将两根刻度轴25分别装入到两个刻度轴支架24的第一带键槽通孔241中，其上的平键对着键槽安装。最后，将两个平键分别安放到红外探头26下端阶梯轴的第二键槽262中，再将两个红外探头26分别通过其下的阶梯轴261装入到刻度轴25上的第一带键槽盲孔252中，其上的平键对着键槽安装，再将旋转底座21同心安放于推力球轴承12上。

最后，安装管件定位装置3，先将平键安装到支撑轴31上的第四键槽312中，接着将工件底座32通过其上的第三带键槽盲孔321安装到支撑轴31上，其上的键槽对着支撑轴31上的平键安装。接着将三个压块33分别安装到工件底座32上的三个T型滑槽322中，将三个滑块34也分别安装到三个T型滑槽322中，并移动到压块33的上方，再将三个紧定螺钉27分别拧入三个滑块34的第三螺纹孔341中。最后，将支撑轴31穿过旋转底座21的第二通孔212和推力球轴承12中心孔插入到底座11上的定位装置盲孔111中，接着将插销13插入底座1的第二插销孔112和支撑轴31的第一插销孔311中。

使用时，先拧紧矩形安装块23上的紧定螺钉，使其在长轴22上固定好，再将红外探头26通过蓝牙与电脑相连，电脑将显示两个探头之间的距离。然后将弯管4竖直放到工件底座32的中心位置，调整三个压块33的位置，并将3个滑块34分别调整到压块33上，拧紧滑块34上的紧定螺钉，使其压紧压块33，依靠压块33的下表面和滑块34的上表面与T型滑槽322之间的摩擦力来夹紧固定好管件4。最后手动调整刻度轴25以带动其上的红外探头26到达弯管夹持段所需测量的横截面的位置，拧紧刻度轴支架24上的紧定螺钉来固定刻度轴25，之后180度旋转测量装置2来测量出此处横截面的最大直径d_max和d_min，并将数据反馈到电脑上，通过以下椭圆度定义公式来计算出其椭圆度，从而得出此截面处的畸变程度。如果想测量弯管夹持段其它横截面的椭圆度，只需调节刻度轴25的上下位置即可。

椭圆度定义公式为：

式中，e为椭圆度；d_max为截面圆的最大直径；d_min为截面圆的最小直径；d为发生形变前截面圆的原直径。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例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。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种弯管夹持段截面畸变测量装置，其特征在于，该装置包括基座(1)、管件测量模块(2)和管件定位模块(3)等，所述管件测量模块(2)包括旋转底座(21)、刻度轴支架(24)、刻度轴(25)和红外探头(26)，所述旋转底座(21)通过推力球轴承(13)支撑在基座(1)上，两个刻度轴支架(24)通过连接件固定连接在旋转底座(21)上，两个刻度轴支架(24)呈中心对称分布，每个刻度轴支架(24)上可上下调节的安装有刻度轴(25)，调节方向与推力球轴承(13)的轴线方向相同，红外探头(26)安装在刻度轴(25)的上端；所述管件定位模块(3)包括支撑轴(31)、工件底座(32)和夹持机构，支撑轴(31)的一端与工件底座(32)的下表面固定连接，支撑轴(31)的另一端穿过旋转底座(21)中心的通孔后与基座(1)固定连接；弯管通过夹持机构固定在工件底座(32)的上表面。

2.根据权利要求1所述的弯管夹持段截面畸变测量装置，其特征在于，所述夹持机构包括压块(33)和滑块(34)，工件底座(32)至少开有三条沿圆周方向均匀分布的T型滑槽(322)，滑块(34)和压块(33)分别装入T型滑槽(322)中，并将滑块(34)移至压块(33)的上方，将紧定螺钉拧入滑块(34)的第三螺纹孔(341)中对压块(33)进行压紧定位。

3.根据权利要求1所述的弯管夹持段截面畸变测量装置，其特征在于，所述连接件包括长轴(22)和矩形安装块(23)，长轴(22)的一端与旋转底座(21)固定连接，另一端与矩形安装块(23)固定连接，刻度轴支架(24)固定在矩形安装块(23)上。

4.根据权利要求1所述的一种弯管夹持段截面畸变测量装置，其特征在于，所述的刻度轴(25)与刻度轴支架(24)通过键和键槽的配合实现环向定位。

5.根据权利要求3所述的弯管直线段截面椭圆度测量装置，其特征在于，所述的刻度轴支架(24)与矩形块(23)通过键和键槽的配合实现的环向定位。

6.根据权利要求1所述的弯管夹持段截面畸变测量装置，其特征在于，所述的支撑轴(31)与工件底座(32)通过键和键槽的配合实现环向定位。

7.根据权利要求1所述的弯管直线段截面椭圆度测量装置，其特征在于，所述的红外探头(26)还通过蓝牙与电脑相连，将所测的数据实时传输到电脑上。