CN110823166A - 一种复材拉挤件直线度评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产监测技术领域，具体涉及一种复材拉挤件直线度评估方法，以拉挤件自模具拉挤出的位置为起始点，沿拉挤方向设置至少四个测量点，其中，自第三个测量点开始的每个测量点均与第一个测量点和第二个测量点之间建立以下关系：与第一个测量点和第二测量点共同在所述拉挤件上获得三个测量位置，通过三个所述测量位置确定唯一圆；通过获得的至少两个唯一圆之间的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。本发明中，通过上述测量点的设置，可伴随拉挤件在模具中不断拉挤出的过程进行实时的监测，从而判断相对于原本设计的直线状态的拉挤件的偏差程度。

Description

一种复材拉挤件直线度评估方法
技术领域
本发明涉及生产监测技术领域，具体涉及一种复材拉挤件直线度评估方法。
背景技术
目前，在复合材料拉挤件生产的过程中，产品的直线度会因为以下原因而发生偏差：
1.预成型、定型模具本身设备在基准上存在偏差；
2.成型产品本身存在不对称的截面形状，不对称的程度越大，直线度越不稳定；
3.根据现有生产经验，在现有生产过程中，添加新树脂胶液时，新旧胶液由于浓度的不同会造成产品直线度的变化；
4.接布过程、湿度偏大、温度变化大也会在一定程度造成直线度的变化。
由于上述问题的存在，目前所生产的拉挤件成品的废品率较高，在一定程度上提高了生产成本，但并没有一种有效的方法可对上述情况进行预警，以使得问题及早的解决。
鉴于上述问题，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复材拉挤件直线度评估方法，使其更具有实用性。
发明内容
本发明中提供了一种复材拉挤件直线度评估方法，从而解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种复材拉挤件直线度评估方法，
以拉挤件自模具拉挤出的位置为起始点，沿拉挤方向设置至少四个测量点，其中，自第三个测量点开始的每个测量点均与第一个测量点和第二个测量点之间建立以下关系：
与第一个测量点和第二测量点共同在所述拉挤件上获得三个测量位置，通过三个所述测量位置确定唯一圆；
通过获得的至少两个唯一圆之间的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。
进一步地，各所述测量点的间距是均匀的。
进一步地，测量点对称设置有两直线测距设备，且测距方向垂直于拉挤方向。
进一步地，通过唯一圆确定唯一参数，通过各所述唯一参数的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。
进一步地，所述唯一参数的确定方法如下：
通过已经拉挤完成的拉挤件长度在所述唯一圆上确定对应弧长的弧形，通过确定弧形中点到弧形两端点连线的距离，以所述距离作为所述唯一参数。
进一步地，所述距离通过以下公式求得：
H＝r-r*cosθ
θ＝S/2r
Figure BDA0002285218970000031
Figure BDA0002285218970000034
Figure BDA0002285218970000035
其中，
r为所述唯一圆的半径值；
θ为所述弧形所对应的弧度的一半；
S为所述弧形的弧长；
a、b和c分别为在拉挤方向的方向上上，起始点分别达到三个测量位置的距离值；
x、y和z分别为三个测量位置到达经过起始点且平行于拉挤件设计方向的直线的距离；
u、v和w分别为三个测量位置用于计算半径值r的三角形的三边长度；
p为设定的中间量。
进一步地，所述弧长的计算公式为：
Figure BDA0002285218970000036
其中，
r为所述唯一圆的半径值；
H为所述距离。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
通过上述测量点的设置，可伴随拉挤件在模具中不断拉挤出的过程进行实时的监测，从而判断相对于原本设计的直线状态的拉挤件的偏差程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为设置4个测量点获得在拉挤件长度延伸的方向上直线偏差程度相对缓解的示意图；
图2为设置4个测量点获得在拉挤件长度延伸的方向上直线偏差程度更为严重的示意图；
图3为设置5个测量点，且各测量点之间距离均匀设置的示意图；
图4为距离H的位置示意图；
图5～9为u、v和w的计算内容示意图；
图10为一种距离H的优化计算中相关内容的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明中实施例采用递进的方式撰写。
一种复材拉挤件直线度评估方法，以拉挤件自模具拉挤出的位置为起始点，沿拉挤方向设置至少四个测量点，其中，自第三个测量点开始的每个测量点均与第一个测量点和第二个测量点之间建立以下关系：
与第一个测量点和第二测量点共同在拉挤件上获得三个测量位置，通过三个所述测量位置确定唯一圆；
通过获得的至少两个唯一圆之间的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。
通过上述测量点的设置，可伴随拉挤件在模具中不断拉挤出的过程进行实时的监测，从而判断相对于原本设计的直线状态的拉挤件的偏差程度。
如图1所示，共设置4个测量点，其中，圆弧S1来自由测量点1、2和3共同确定的唯一圆，圆弧S2来自由测量点1、2和4共同确定的唯一圆，从图中可直观的看出，S2的半径大于S1的半径，因此在拉挤件长度延伸的方向上，仅通过图上四个点可确定在拉挤件上测量点4相对于测量点3的直线偏差程度得相对缓解，图中示出的比例仅为说明本发明所要解决的问题，并不作为实际的拉挤件形状。如图2所示，同样设置4个测量点，圆弧S1来自由测量点1、2和3共同确定的唯一圆，圆弧S2来自由测量点1、2和4共同确定的唯一圆，从图中可直观的看出，S2的半径小于S1的半径，因此在拉挤件长度延伸的方向上，仅通过图上四个点可确定在拉挤件上测量点4相对于测量点3的直线偏差程度更为严重。
当然，通过各个测量点之间建立起来的连线可能平滑的，也可能是存在拐点的，但本发明中并不关注上述局部的问题，而关注的是在整个拉挤件长度方向上的直线度变化趋势，因此，尽可能多的增加测量点可获得更加精准的评估结果。
作为上述实施例的优选，各所述测量点的间距是均匀的。如图3所示，共设置5个测量点，圆弧S1来自由测量点1、2和3共同确定的唯一圆，圆弧S2来自由测量点1、2和4共同确定的唯一圆，圆弧S3来自由测量点1、2和5共同确定的唯一圆，从图中可直观的看出，S3的半径＞S2的半径＞S1的半径，因此在拉挤件长度延伸的方向上，可获得在测量点1和2向测量点3延伸的过程中直线度的偏差是增大的，但是在测量点4和测量点5直线度的偏差却得到了一定的缓解，因此较为均匀的设置可使得上述评估的过程更加客观且准确，相对于仅设置测量点1、2和5可观察到其中更为细致的变化过程，当然此种形式仅仅为一种优化的技术方案
测量点对称设置有两直线测距设备，且测距方向垂直于拉挤方向，其中，对称设置两直线测距设备的原因在于拉挤件偏移的方向存在双向的不确定性。
在上述实施例中，仅通过图形的比对说明了通过唯一圆之间的比较来确定拉挤件的直线偏差程度的一种形式，此种方式难于计算和比对，作为上述实施例的优选，采用一种更为精确的评估方法，通过唯一圆确定一个精准的评估参数，具体方法如下：
通过已经拉挤完成的拉挤件长度在唯一圆上确定对应弧长的弧形，通过确定弧形中点到弧形两端点连线的距离，以距离作为唯一参数。
如图4所示，已经标明了距离H的位置，通过上述距离H来判断直线度偏差程度可实现拉挤件在整个完成拉挤的长度范围内的偏差程度监测，相对于图型比对的方式更加准确。
其中，距离H通过以下公式求得：
H＝r-r*cosθ
θ＝S/2r
Figure BDA0002285218970000071
Figure BDA0002285218970000072
Figure BDA0002285218970000073
Figure BDA0002285218970000074
Figure BDA0002285218970000075
其中，
r为唯一圆的半径值；
θ为弧形所对应的弧度的一半；
S为弧形的弧长；
a、b和c分别为在拉挤方向上，起始点分别达到三个测量位置的距离值；
x、y和z分别为三个测量位置到达经过起始点且平行于拉挤方向的直线的距离；
u、v和w分别为三个测量位置用于计算半径值r的三角形的三边长度；
p为设定的中间量。
在上述计算方式中，a、b和c，以及x、y和z均可作为已知量参与到计算中，根据如图5～9的过程而求得u、v和w,从而通过求得的p值而得到r值，S为拉挤长度也可明确，因此可通过S值和r值求得θ值，并最终得到H值。在此种方式下，当S值取实际拉挤完成的工件长度时可以实现发明的目的，但是由于对应过程中S值本身的测量可能存在偏差，因此会降低最终结果的准确度，因此作为上述实施例的优选，弧长S的计算公式为：
Figure BDA0002285218970000081
其中，
r为唯一圆的半径值；
H为距离。
上述公式的推导过程如下，如图10中所示的两段距离e和d的计算公式如下：
Figure BDA0002285218970000082
Figure BDA0002285218970000083
此时，在实际生产过程中，S值与2d的值十分接近，因此本优选方案中，使得S＝2d，而使得最终H值的计算摆脱S值精度的影响，最终确定：
Figure BDA0002285218970000084
通过上述公式计算出最终更为准确的H值。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，
以拉挤件自模具拉挤出的位置为起始点，沿拉挤方向设置至少四个测量点，其中，自第三个测量点开始的每个测量点均与第一个测量点和第二个测量点之间建立以下关系：
与第一个测量点和第二测量点共同在所述拉挤件上获得三个测量位置，通过三个所述测量位置确定唯一圆；
通过获得的至少两个唯一圆之间的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。
2.根据权利要求1所述的复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，各所述测量点的间距是均匀的。
3.根据权利要求1所述的复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，测量点对称设置有两直线测距设备，且测距方向垂直于拉挤方向。
4.根据权利要求1所述的复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，通过唯一圆确定唯一参数，通过各所述唯一参数的比较来确定拉挤件的直线偏差程度。
5.根据权利要求4所述的复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，所述唯一参数的确定方法如下：
通过已经拉挤完成的拉挤件长度在所述唯一圆上确定对应弧长的弧形，通过确定弧形中点到弧形两端点连线的距离，以所述距离作为所述唯一参数。
6.根据权利要求5所述的复材拉挤件直线度评估方法，其特征在于，所述距离通过以下公式求得：
H＝r-r*cosθ
θ＝S/2r
Figure FDA0002285218960000021
Figure FDA0002285218960000022
Figure FDA0002285218960000023
Figure FDA0002285218960000024
Figure FDA0002285218960000025
其中，
r为所述唯一圆的半径值；
θ为所述弧形所对应的弧度的一半；
S为所述弧形的弧长；
a、b和c分别为在拉挤方向上，起始点分别达到三个测量位置的距离值；
x、y和z分别为三个测量位置到达经过起始点且平行于拉挤件设计方向的直线的距离；
u、v和w分别为三个测量位置用于计算半径值r的三角形的三边长度；
p为设定的中间量。
7.根据权利要求6所述的复材拉挤件直线度监测方法，其特征在于，所述弧长的计算公式为：
Figure FDA0002285218960000026
其中，
r为所述唯一圆的半径值；
H为所述距离。
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