CN109623696A - 弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构 - Google Patents

弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，包括夹持模块、角度调节模块和圆柱形支撑轴；所述的圆柱形支撑轴上安装有角度调节模块，所述的角度调节模块上安装有夹持模块，所述的夹持模块上安装有弯管；所述的夹持模块包括圆形底座、压块、挡块、丝杠和旋转手柄；所述的圆形底座的上表面沿径向方向刻画有弯管装夹用的基线；所述的圆形底座的底部中心开设有矩形孔。本发明的弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，模块化程度高、角度定位准确、操作简单、效率高。

Description

弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构
技术领域
本发明涉及一种定位机构，具体涉及一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构。
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。管件弯曲成型过程中，弯曲变形区外侧受切向拉应力，管壁减薄，甚至拉裂；内侧受切向压应力，管壁增厚，甚至失稳起皱；两者的合力产生径向向内的压应力，使截面扁化畸变，甚至塌陷。卸载后，由于弯管内部存在残余应力，及弹性变形的回复，产生回弹现象。可见，管件弯曲成型过程中容易出现拉裂、起皱、截面畸变和回弹等问题，是一个多成型缺陷的复杂成型过程。
金属弯管应用于不同的领域时，对其成形性能指标，如壁厚减薄率、壁厚增厚率、褶皱度、椭圆度和回弹精度等，都有相应的标准或要求。每根金属管件弯曲成型后，都要对其进行相关成形性能指标的测量。其中，外形成形性能指标，如褶皱度、椭圆度和回弹精度等，可借助3D全局坐标测量仪等专用设备进行测量，但是成本高，还需要设计专门的夹具。也可采用手工定位测量，但是精度不高、效率低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种模块化程度高、角度定位准确、操作简单、效率高的弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，包括夹持模块、角度调节模块和圆柱形支撑轴；所述的圆柱形支撑轴上安装有角度调节模块，所述的角度调节模块上安装有夹持模块，所述的夹持模块上安装有弯管；所述的夹持模块包括圆形底座、压块、挡块、丝杠和旋转手柄；所述的圆形底座的上表面加工有三个矩形滑槽，所述的矩形滑槽的末端侧壁面开设有用于安装第一滚动轴承的盲孔；所述的压块上开设有第一螺纹孔；所述的挡块上开设有同心的第一通孔和用于安装第二滚动轴承的第一安装孔；所述的丝杠一端加工有短轴，另一端加工有长轴；所述的圆形底座的矩形滑槽中安装有压块和挡块；所述的丝杠依次穿过挡块的第一通孔、第一安装孔、压块的第一螺纹孔后使所述的丝杠的短轴安装在圆形底座的盲孔的第一滚动轴承中，所述的丝杠的长轴安装在挡块的第一安装孔的第二滚动轴承中；所述的丝杠的长轴上安装有旋转手柄；所述的圆形底座的上表面沿径向方向刻画有弯管装夹用的基线；所述的圆形底座的底部中心开设有矩形孔。
所述的角度调节模块包括圆头螺栓、矩形块、指针型电阻片、U型电阻片、电子显示屏、U形支撑架和紧固件；其中所述的圆头螺栓的圆头侧面上开设有电阻片插孔，所述的圆头螺栓的圆头端面上开设第一接线孔，所述的圆头螺栓的侧壁面中间开设有第二键槽；所述的矩形块的中间开设有第一带键槽螺栓孔；所述的U形支撑架的两侧开设有第二带键槽螺栓孔和紧固件安装槽，所述的紧固件安装槽内安装有紧固件；所述的U形支撑架的侧边通过螺钉安装有显示屏；所述的矩形块的上端过盈配合安装在圆形底座的底部矩形孔中，所述的矩形块的下端装在U形支撑架中；所述的圆头螺栓依次穿过U形支撑架一侧的第二带键槽螺栓孔、矩形块的第一带键槽螺栓孔、U形支撑架另一侧的第二带键槽螺栓孔后通过螺母拧紧；所述的圆头螺栓的第二键槽和矩形块的第一带键槽螺栓孔处安装有键，通过键和键槽的配合，实现圆头螺栓和矩形块的配合和联动，最终实现圆头螺栓与圆形底座的旋转联动。
所述的电子显示屏的内安装有电源和变换电路，所述的电子显示屏外壁面上开设有两个第二接线孔；所述的U型电阻片的一端开设有第三接线孔，所述的U形支撑架的侧边粘接固定有U型电阻片；所述的指针型电阻片一端过盈装入圆头螺栓的电阻片插孔中，另一端与U型电阻片接触相连；所述的电子显示屏的两个第二接线孔分别与U型电阻片的第三接线孔、圆头螺栓端面上第一接线孔通过线路相连，所述的指针型电阻片和U型电阻片分别与显示器的变换电路通过线路相连；通过指针型电阻片和U型电阻片接触位置的不同，造成电阻不同，从而引起电流的变化，再通过电子显示屏的内部变换，电路将电信号进行调节后显示在电子显示屏上，表示工件底座旋转角度的变化。
所述的圆柱形支撑轴的上端开设有第二螺纹孔，所述的圆柱形支撑轴的下端开设有插销孔；所述的U形支撑架的中间底部开设有第二通孔；所述的U形支撑架上的第二通孔和圆柱形支撑轴上第二螺纹孔通过螺钉固连。
所述的矩形滑槽的底部远离第一滚动轴承的盲孔处开设有四个第三螺纹孔，所述的挡块底部开设有四个第四螺纹孔，所述的挡块上的四个第四螺纹孔和所述的圆形底座的矩形滑槽上的四个第三螺纹孔通过螺钉固连。
所述的压块上部分宽度大于矩形滑槽的宽度，所述的压块下部分宽度小于矩形滑槽的宽度。
所述的旋转手柄的一侧设置有带键槽盲孔，所述的丝扛的长轴上开设有第一键槽，所述的带键槽盲孔和第一键槽中安装有键，通过键与键槽的配合，实现旋转手柄和丝杠的配合和联动。
所述的紧固件的端头开设有螺栓孔，所述的紧固件安装在U形支撑架的紧固件安装槽中，所述的螺栓孔中安装有螺母螺栓。来双重固定矩形块和U形支撑架的相对位置关系。
所述的圆柱形支撑轴的插销孔用于将整个机构安装于弯管截面椭圆度测量装置中。
所述的U形支撑架的侧边通过螺钉安装有显示屏。
本发明的有益效果：
1）矩形块上端过盈配合安装入圆形底座中，下端通过圆头螺栓和U形支撑架连接，并在矩形块的第一带键槽螺栓孔和圆头螺栓的第二键槽中装入键，通过键和键槽的配合，实现圆头螺栓和矩形块的配合和联动，从而实现了圆头螺栓与圆形底座的旋转联动，实现圆形底座角度调整的功能。
2）所述的电子显示屏的两个第二接线孔分别与U型电阻片的第三接线孔和圆头螺栓端面上第一接线孔连接。通过指针型电阻片和U型电阻片接触位置的不同，造成电阻不同，从而引起电流的变化，再通过电子显示屏的内部变换，电路将电信号进行调节后显示在电子显示屏上，能够快速、精确地显示出工件底座安装角度的变化，方便定位。
3）旋转手柄的一侧设置有带键槽盲孔，丝扛的长轴上开设有第一键槽。在带键槽盲孔和第一键槽中装入键，通过键与键槽的配合，实现了旋转手柄和丝杠的配合和联动。
4）圆头螺栓穿过U形支撑架的第二带键槽螺栓孔和矩形块的第一带键槽螺栓孔，并在圆头螺栓的另一端通过螺母拧紧；同时，在U形支撑架外侧的槽中装入紧固件，并在紧固件端头的螺栓孔中拧入螺母螺栓，从而对U形支撑架和矩形块实现双重固定，使角度定位更加稳定可靠。
5）压块的上部分的宽度大于矩形滑槽的宽度，下部分的宽度小于矩形滑槽的宽度，使压块可以顺利地在滑动中移动。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中夹持模块的放大示意图；
图3是图2中半个圆形底座的放大示意图；
图4是图2中半个挡块的放大示意图；
图5是图2中丝杠的放大示意图；
图6是图2中旋转手柄的放大示意图；
图7是图1中角度调节模块的放大示意图；
图8是图7中半个圆头螺栓的放大示意图；
图9是图7中矩形块的放大示意图；
图10是图7中U形支撑架的放大示意图；
图11是图1中圆柱形支撑轴放大示意图。
具体实施方式
本实施例的一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，如图1-11所示，包括夹持模块1、角度调节模块2和圆柱形支撑轴3；所述的圆柱形支撑轴3上安装有角度调节模块2，所述的角度调节模块2上安装有夹持模块1，所述的夹持模块1上安装有弯管4；所述的夹持模块1包括圆形底座11、压块12、挡块13、丝杠14和旋转手柄15；所述的圆形底座11的上表面加工有三个矩形滑槽111，所述的矩形滑槽111的末端侧壁面开设有用于安装第一滚动轴承的盲孔112；所述的压块12上开设有第一螺纹孔121；所述的挡块13上开设有同心的第一通孔131和用于安装第二滚动轴承的第一安装孔132；所述的丝杠14一端加工有短轴141，另一端加工有长轴142；所述的圆形底座11的矩形滑槽111中安装有压块12和挡块13；所述的丝杠14依次穿过挡块13的第一通孔131、第一安装孔132、压块12的第一螺纹孔121后使所述的丝杠14的短轴141安装在圆形底座11的盲孔112的第一滚动轴承中，所述的丝杠14的长轴142安装在挡块13的第一安装孔132的第二滚动轴承中；所述的丝杠14的长轴142上安装有旋转手柄15；所述的圆形底座11的上表面沿径向方向刻画有弯管4装夹用的基线42；所述的圆形底座11的底部中心开设有矩形孔114。
所述的角度调节模块2包括圆头螺栓21、矩形块22、指针型电阻片23、U型电阻片24、电子显示屏25、U形支撑架26和紧固件27；其中所述的圆头螺栓21的圆头侧面上开设有电阻片插孔211，所述的圆头螺栓21的圆头端面上开设第一接线孔212，所述的圆头螺栓21的侧壁面中间开设有第二键槽213；所述的矩形块22的中间开设有第一带键槽螺栓孔221；所述的U形支撑架26的两侧开设有第二带键槽螺栓孔261和紧固件安装槽262，所述的紧固件安装槽262内安装有紧固件27；所述的U形支撑架26的侧边通过螺钉安装有显示屏25；所述的矩形块22的上端过盈配合安装在圆形底座11的底部矩形孔114中，所述的矩形块22的下端装在U形支撑架26中；所述的圆头螺栓21依次穿过U形支撑架26一侧的第二带键槽螺栓孔261、矩形块22的第一带键槽螺栓孔221、U形支撑架26另一侧的第二带键槽螺栓孔261后通过螺母拧紧；所述的圆头螺栓21的第二键槽213和矩形块22的第一带键槽螺栓孔221处安装有键，通过键和键槽的配合，实现圆头螺栓21和矩形块22的配合和联动，最终实现圆头螺栓21与圆形底座11的旋转联动。
所述的电子显示屏25的内安装有电源和变换电路，所述的电子显示屏25外壁面上开设有两个第二接线孔251；所述的U型电阻片24的一端开设有第三接线孔241，所述的U形支撑架26的侧边粘接固定有U型电阻片24；所述的指针型电阻片23一端过盈装入圆头螺栓21的电阻片插孔211中，另一端与U型电阻片24接触相连；所述的电子显示屏25的两个第二接线孔251分别与U型电阻片24的第三接线孔241、圆头螺栓21端面上第一接线孔212通过线路相连，所述的指针型电阻片23和U型电阻片24分别与显示器的变换电路通过线路相连。可通过指针型电阻片23和U型电阻片24接触位置的不同，造成电阻不同，从而引起电流的变化，再通过电子显示屏25的内部变换，电路将电信号进行调节后显示在电子显示屏25上，表示工件底座旋转角度的变化。
所述的圆柱形支撑轴3的上端开设有第二螺纹孔311，所述的圆柱形支撑轴3的下端开设有插销孔312；所述的U形支撑架26的中间底部开设有第二通孔263；所述的U形支撑架26上的第二通孔263和圆柱形支撑轴3上第二螺纹孔311通过螺钉固连。
所述的矩形滑槽111的底部远离第一滚动轴承的盲孔112处开设有四个第三螺纹孔113，所述的挡块13底部开设有四个第四螺纹孔133，所述的挡块13上的四个第四螺纹孔133和所述的圆形底座11的矩形滑槽111上的四个第三螺纹孔113通过螺钉固连。
所述的压块12上部分宽度大于矩形滑槽111的宽度，所述的压块12下部分宽度小于矩形滑槽341的宽度。
所述的旋转手柄15的一侧设置有带键槽盲孔151，所述的丝扛14的长轴142上开设有第一键槽143，所述的带键槽盲孔151和第一键槽143中安装有键，通过键与键槽的配合，实现旋转手柄15和丝杠1的配合和联动。
所述的紧固件27的端头开设有螺栓孔271，所述的紧固件27安装在U形支撑架26的紧固件安装槽262中，所述的螺栓孔271中安装有螺母螺栓。来双重固定矩形块22和U形支撑架26的相对位置关系。
所述的圆柱形支撑轴3的插销孔312用于将整个机构安装于弯管截面椭圆度测量装置中。
所述的U形支撑架26的侧边通过螺钉安装有显示屏25。
所述的显示屏25采用深蓝公司SP5-RSS型号的产品，但不限于此。
使用时，先安装夹持模块1。将第一滚动轴承和第二滚动轴承分别装入盲孔112和第一安装孔132中。然后将压块12装入矩形滑槽111中，将挡块13安装于矩形滑槽111的外端，拧入螺钉固连。将旋转手柄15安装于丝杠14的长轴142上，在带键槽盲孔151和第一键槽143中装入键，实现旋转手柄15和丝杠14的配合和联动；然后将丝杠14穿过挡块13的第一通孔131和安装孔132，及压块12的第一螺纹孔121，短轴141安装于圆形底座11的盲孔112的第一滚动轴承中，长轴142安装于挡块13的安装孔132的第二滚动轴承中。
然后安装角度调节模块2。将U型电阻片24粘接固定于U形支撑架26的侧边，电子显示屏25通过螺钉安装于U形支撑架26的侧边。指针型电阻片23过盈装入圆头螺栓21的电阻片插孔211中，然后将圆头螺栓21穿过U形支撑架26的第二带键槽螺栓孔261和矩形块22的第一带键槽螺栓孔221，并在圆头螺栓21的另一端拧入螺母预拧紧。圆头螺栓21和矩形块22于第二键槽213和第一带键槽螺栓孔221处装入键，通过键和键槽的配合，实现圆头螺栓21和矩形块22的配合和联动。紧固件27安装于U形支撑架26的紧固件安装槽262中，在螺栓孔271中拧入螺母螺栓预拧紧，预固定矩形块22和U形支撑架26的相对位置关系。
最后，将矩形块22的上端过盈配合安装入圆形底座11的底部矩形孔114中，并将U形支撑架26安装于圆柱形支撑轴33上，于第二通孔263和第二螺纹孔311处通过螺钉固定。再将圆柱形支撑轴33安装于弯管截面椭圆度测量装置中，通过插销孔312连接。
然后，安装所需测量的弯管4。将弯管4的一个端面垂直放置于圆形底座11的上表面中心，旋转旋转手柄15带动丝扛14旋转，来调节压块12的位置，使三个压块12夹紧弯管4，实现定位。
接下来，调节圆形底座11角度。调节矩形块22相对水平面的位置，使弯管4的弯曲中心角和水平面平行，然后拧紧圆头螺栓21另一端的螺母和紧固件27上螺栓孔271中的螺母，达到双重固定矩形块22和U形支撑架26的相对位置关系，即圆形底座11相对水平面的角度。电子显示屏25的内部有电源和变换电路，外部有两个第二接线孔251；调节矩形块22的角度时，会同步带动圆头螺栓的旋转。圆头螺栓的电阻片插孔211中安装有指针型电阻片23。通过指针型电阻片23和U型电阻片24接触位置的不同，造成电阻不同，从而引起电流的变化，再通过电子显示屏25的内部变换，电路将电信号进行调节后显示在电子显示屏25上，表示圆形底座11旋转角度的变化，从而实现角度调整。
本实施例首先矩形块上端过盈配合安装入圆形底座中，下端通过圆头螺栓和U形支撑架连接，并在矩形块的第一带键槽螺栓孔和圆头螺栓的第二键槽中装入键，通过键和键槽的配合，实现圆头螺栓和矩形块的配合和联动，从而实现了圆头螺栓与圆形底座的旋转联动，实现圆形底座角度调整的功能。第二所述的电子显示屏的两个第二接线孔分别与U型电阻片的第三接线孔和圆头螺栓端面上第一接线孔连接。通过指针型电阻片和U型电阻片接触位置的不同，造成电阻不同，从而引起电流的变化，再通过电子显示屏的内部变换，电路将电信号进行调节后显示在电子显示屏上，能够快速、精确地显示出工件底座安装角度的变化，方便定位。第三旋转手柄的一侧设置有带键槽盲孔，丝扛的长轴上开设有第一键槽。在带键槽盲孔和第一键槽中装入键，通过键与键槽的配合，实现了旋转手柄和丝杠的配合和联动。第四圆头螺栓穿过U形支撑架的第二带键槽螺栓孔和矩形块的第一带键槽螺栓孔，并在圆头螺栓的另一端通过螺母拧紧；同时，在U形支撑架外侧的槽中装入紧固件，并在紧固件端头的螺栓孔中拧入螺母螺栓，从而对U形支撑架和矩形块实现双重固定，使角度定位更加稳定可靠。第五压块的上部分的宽度大于矩形滑槽的宽度，下部分的宽度小于矩形滑槽的宽度，使压块可以顺利地在滑动中移动。

Claims (5)

1.一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，其特征在于：包括夹持模块(1)、角度调节模块(2)和圆柱形支撑轴(3)；所述的圆柱形支撑轴(3)上安装有角度调节模块(2)，所述的角度调节模块(2)上安装有夹持模块(1)，所述的夹持模块(1)上安装有弯管(4)；所述的夹持模块(1)包括圆形底座(11)、压块(12)、挡块(13)、丝杠(14)和旋转手柄(15)；所述的圆形底座(11)的上表面加工有三个矩形滑槽(111)，所述的矩形滑槽(111)的末端侧壁面开设有用于安装第一滚动轴承的盲孔(112)；所述的压块(12)上开设有第一螺纹孔(121)；所述的挡块(13)上开设有同心的第一通孔(131)和用于安装第二滚动轴承的第一安装孔(132)；所述的丝杠(14)一端加工有短轴(141)，另一端加工有长轴(142)；所述的圆形底座(11)的矩形滑槽(111)中安装有压块(12)和挡块(13)；所述的丝杠(14)依次穿过挡块(13)的第一通孔(131)、第一安装孔(132)、压块(12)的第一螺纹孔(121)后使所述的丝杠(14)的短轴(141)安装在圆形底座(11)的盲孔(112)的第一滚动轴承中，所述的丝杠(14)的长轴(142)安装在挡块(13)的第一安装孔(132)的第二滚动轴承中；所述的丝杠(14)的长轴(142)上安装有旋转手柄(15)；所述的圆形底座(11)的上表面沿径向方向刻画有弯管(4)装夹用的基线(42)；所述的圆形底座(11的底部中心开设有矩形孔(114)。
所述的角度调节模块(2)包括圆头螺栓(21)、矩形块(22)、指针型电阻片(23)、U型电阻片(24)、电子显示屏(25)、U形支撑架(26)和紧固件(27)；其中所述的圆头螺栓(21)的圆头侧面上开设有电阻片插孔(211)，所述的圆头螺栓(21)的圆头端面上开设第一接线孔(212)，所述的圆头螺栓(21)的侧壁面中间开设有第二键槽(213)；所述的矩形块(22)的中间开设有第一带键槽螺栓孔(221)；所述的U形支撑架(26)的两侧开设有第二带键槽螺栓孔(261)和紧固件安装槽(262)，所述的紧固件安装槽(262)内安装有紧固件(27)；所述的U形支撑架(26)的侧边通过螺钉安装有显示屏(25)；所述的矩形块(22)的上端过盈配合安装在圆形底座(11)的底部矩形孔(114)中，所述的矩形块(22)的下端装在U形支撑架(26)中；所述的圆头螺栓(21)依次穿过U形支撑架(26)一侧的第二带键槽螺栓孔(261)、矩形块(22)的第一带键槽螺栓孔(221)和U形支撑架(26)另一侧的第二带键槽螺栓孔(261)后通过螺母拧紧；所述的圆头螺栓(21)的第二键槽(213)和矩形块(22)的第一带键槽螺栓孔(221)处安装有键；
所述的电子显示屏(25)的内安装有电源和变换电路，所述的电子显示屏(25)外壁面上开设有两个第二接线孔(251)；所述的U型电阻片(24)的一端开设有第三接线孔(241)，所述的U形支撑架26的侧边粘接固定有U型电阻片(24)；所述的指针型电阻片(23)一端过盈装入圆头螺栓(21)的电阻片插孔(211)中，另一端与U型电阻片(24)接触相连；所述的电子显示屏(25)的两个第二接线孔(251)分别与U型电阻片(24)的第三接线孔(241)、圆头螺栓(21)端面上第一接线孔(212)通过线路相连，所述的指针型电阻片(23)和U型电阻片(24)分别与显示器的变换电路通过线路相连。
所述的圆柱形支撑轴(3)的上端开设有第二螺纹孔(311)，所述的圆柱形支撑轴(3)的下端开设有插销孔(312)；所述的U形支撑架(26)的中间底部开设有第二通孔(263)；所述的U形支撑架(26)上的第二通孔(263)和圆柱形支撑轴(3)上第二螺纹孔(311)通过螺钉固连。
2.如权利要求1所述的一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，其特征在于：所述的矩形滑槽(111)的底部远离第一滚动轴承的盲孔(112)处开设有四个第三螺纹孔(113)，所述的挡块(13)底部开设有四个第四螺纹孔(133)，所述的挡块(13)上的四个第四螺纹孔(133)和所述的圆形底座(11)的矩形滑槽(111)上的四个第三螺纹孔(113)通过螺钉固连。
3.如权利要求1所述的一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，其特征在于：所述的压块(12)上部分宽度大于矩形滑槽(111)的宽度，所述的压块(12)下部分宽度小于矩形滑槽(341)的宽度。
4.如权利要求1所述的一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，其特征在于：所述的旋转手柄(15)的一侧设置有带键槽盲孔(151)，所述的丝扛(14)的长轴(142)上开设有第一键槽(143)，所述的带键槽盲孔(151)和第一键槽(143)中安装有键。
5.如权利要求1所述的一种弯管截面椭圆度测量用角度可调式定位机构，其特征在于：所述的紧固件(27)的端头开设有螺栓孔(271)，所述的紧固件(27)安装在U形支撑架(26)的紧固件安装槽(262)中，所述的螺栓孔(271)中安装有螺母螺栓。
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