CN111256605B - 一种空调u型铜管自动检测装置及方法 - Google Patents

一种空调u型铜管自动检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调U型铜管自动检测装置，包括圆弧测量部和直径测量部，圆弧测量部由测距传感器、角度旋转装置和数据分析部组成，角度旋转装置带动测距传感器进行旋转，数据分析部结合测得距离值和旋转角度值对测量结果进行分析，直径测量部由支架、光源、受光部和卡爪组成，光源发出的光线照射卡爪与直臂部分接触的部分，受光部检测所述卡爪与直臂部分接触的部分是否漏光。本发明通过设置激光测距和旋转装置，判断U型铜管圆弧部分的圆弧半径以及U型铜管直臂部分的对称度是否合格，测量效率高；通过标准尺寸的测量卡爪，测量U型铜管直臂部分直径是否合格，检测结果直观精确、操作成本低。

Description

一种空调U型铜管自动检测装置及方法
技术领域
本发明属于空调零部件检测领域，具体涉及一种空调U型铜管自动检测装置及方法。
背景技术
空调即空气调节器(room air conditioner)，调节温度、湿度、挂式空调是一种用于给空间区域(一般为密闭)提供处理空气温度变化的机组，它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。
在空调的制造过程中，U型铜管的制作非常关键，U型铜管的尺寸信息直接影响空调的整体性能。U型铜管由两个相互平行的直臂部分和一个半圆弧状的圆弧部分组成，在制造过程中，通过全自动U管弯管机加工，工作流程包括芯棒前进、铜管进料、弯模夹紧、切割铜管、弯管、弯模松开、退芯、卸料等多个步骤，U型铜管在加工的每个步骤中都会产生变形，其尺寸难以得到精确保证。
现有技术中，在制造U型铜管后，主要通过人工采用直尺和量角器对U型铜管的尺寸进行检测，存在作业强度大、检测效率低、精度不高等问题，急需一种高精度自动检测U型铜管尺寸的装置及方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种空调U型铜管自动检测装置，U型铜管由两个相互平行的直臂部分和一个半圆弧部分组成，其特征在于，包括圆弧测量部和直径测量部，圆弧测量部由测距传感器、角度旋转装置和数据分析部组成，角度旋转装置和测距传感器设置在U型铜管最大横切面处，角度旋转装置带动测距传感器进行旋转，数据分析部结合测得距离值和旋转角度值对测量结果进行分析，直径测量部由支架、光源、受光部和卡爪组成，卡爪的半径为直臂部分的标准半径，卡爪的形状与直臂部分上端相匹配，支架带动卡爪下移与直臂部分接触，光源发出的光线照射卡爪与直臂部分接触的部分，受光部检测所述卡爪与直臂部分接触的部分是否漏光。
优选地，所述测距传感器选择为激光测距传感器、红外测距传感器或超声波测距传感器的一种。
优选地，所述受光部7具体为CCD相机。
优选地，若所述CCD相机检测到卡爪与直臂部分接触的上端部分漏光，则直臂部分的直径偏大；若所述CCD相机检测到卡爪与直臂部分接触的两侧漏光，则直臂部分的直径偏小。
一种空调U型铜管自动检测方法，采用空调U型铜管自动检测装置，包括如下步骤：
S1：空调U型铜管半圆弧部分检测；
S11：将空调U型铜管水平放置在检测平台上，圆弧测量部设置在半圆弧中任意位置O1处，且与U型铜管最大横切面处于同一水平面，保证圆弧测量部的测距传感器1处于U型铜管最大横切面处，数据分析部以O1处为原点建立直角坐标系；
S12：角度旋转装置处于水平位置时，测距传感器测量半圆弧上A点的距离，可以得到A点坐标(XA，YA)，角度旋转装置带动测距传感器向下旋转角度θ1，测距传感器测量半圆弧上B点的距离，可以得到B点坐标(XB，YB)，角度旋转装置带动测距传感器向下旋转角度θ2，测距传感器测量半圆弧上C点的距离，可以得到点坐标(XC，YC)；
S13：在数据分析部中，连接AB，取线段AB中点D做中垂线，获取第一直线方程；连接BC，取线段BC中点E做中垂线，获取二直线方程；连接AC，取线段AC中点F做中垂线，获取三直线方程；判断三条直线是否交于一点，若否，则该半圆弧部分尺寸不合格，不执行后续测量步骤，若交于一点，则该半圆弧部分尺寸合格，该点为O2(Xo，Yo)即为半圆弧圆心；
S2：空调U型铜管直臂部分对称度检测；
S21：将圆弧测量部移动至半圆弧圆心O2处，角度旋转装置2带动测距传感器1沿水平负方向顺时针旋转角度θ3，测得圆心O2距离直臂部分G点的距离LOG，角度旋转装置2带动测距传感器1沿水平正方向逆时针旋转角度θ4，测得圆心O2距离直臂部分H点的距离LOH，其中θ3＝θ4；
S22：判断LOG与LOH的值是否相等，若不相等，则直臂部分对称度不合格，不执行后续测量步骤，若相等，则直臂部分对称度合格；
S23：通过角度θ3、θ4、LOG和LOH获取直臂部分G点与H点的距离间距d；
S3：空调U型铜管直臂部分直径检测
S31:将直径测量部移动至其中一直臂部分正上方；
S32：支架带动光源、受光部和卡爪向下移动，直至卡爪与直臂部分向贴合；
S33：开启光源，使其光源发出的光线照射卡爪与直臂部分接触的部分，受光部检测所述卡爪与直臂部分接触的部分是否漏光；
S34：若漏光，则该直臂部分直径不合格，不执行后续测量步骤，若不漏光，则该直臂部分直径合格；
S35：水平移动直径测量部距离d，移动至另一直臂部分正上方，重复步骤S32和S33继续测量；
S36：若漏光，则该直臂部分直径不合格，若不漏光，则判断空调U型铜管整体尺寸合格；
优选地，受光部具体为CCD相机，若所述CCD相机检测到卡爪与直臂部分接触的上端部分漏光，则直臂部分的直径偏大；若所述CCD相机检测到卡爪与直臂部分接触的两侧漏光，则直臂部分的直径偏小。
本发明带来的有益效果：1、本发明通过设置激光测距和旋转装置，判断U型铜管圆弧部分的圆弧半径以及U型铜管直臂部分的对称度是否合格，测量效率高、操作方便；2、本发明通过标准尺寸的测量卡爪，测量U型铜管直臂部分直径是否合格，检测结果直观精确、操作成本低。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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附图。
图1为本发明空调U型铜管自动检测装置主视结构图；
图2为本发明空调U型铜管自动检测装置俯视结构半圆弧检测简化图；
图3为本发明空调U型铜管自动检测装置俯视半圆弧测点简化图；
图4为本发明空调U型铜管自动检测装置俯视半圆弧中垂线简化图；
图5为本发明空调U型铜管自动检测装置俯视直臂部分对称度检测简化图；
图6为本发明空调U型铜管自动检测装置主视直臂部分直径检测结构图；
图7为本发明空调U型铜管自动检测装置侧视直臂部分直径检测结构图；
图8为本发明空调U型铜管自动检测方法流程图
具体实施方式
下面结合附图1至附图8对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
参见附图1-7，本发明提供了一种空调U型铜管自动检测装置，U型铜管由两个相互平行的直臂部分6和一个半圆弧部分8组成，其特征在于，包括圆弧测量部和直径测量部，圆弧测量部由测距传感器1、角度旋转装置2和数据分析部组成，角度旋转装置2和测距传感器1设置在U型铜管最大横切面处，角度旋转装置2带动测距传感器1进行旋转，数据分析部结合测得距离值和旋转角度值对测量结果进行分析，直径测量部由支架9、光源4、受光部7和卡爪5组成，卡爪5的半径为直臂部分6的标准半径，卡爪5的形状与直臂部分6上端相匹配，支架9带动卡爪5下移与直臂部分6接触，光源4发出的光线照射卡爪5与直臂部分6接触的部分，受光部7检测所述卡爪5与直臂部分6接触的部分是否漏光。
具体地，所述测距传感器选择为激光测距传感器、红外测距传感器或超声波测距传感器的一种。
具体地，所述受光部7具体为CCD相机。
具体地，若所述CCD相机检测到卡爪5与直臂部分6接触的上端部分漏光，则直臂部分6的直径偏大；若所述CCD相机检测到卡爪5与直臂部分6接触的两侧漏光，则直臂部分6的直径偏小。
参加附图8，一种空调U型铜管自动检测方法，采用空调U型铜管自动检测装置，包括如下步骤：
S1：空调U型铜管半圆弧部分检测；
S11：将空调U型铜管水平放置在检测平台上，圆弧测量部设置在半圆弧中任意位置O1处，且与U型铜管最大横切面处于同一水平面，保证圆弧测量部的测距传感器1处于U型铜管最大横切面处，数据分析部以O1处为原点建立直角坐标系；
S12：角度旋转装置2处于水平位置时，测距传感器1测量半圆弧上A点的距离，可以得到A点坐标(XA，YA)，角度旋转装置2带动测距传感器1向下旋转角度θ1，测距传感器1测量半圆弧上B点的距离，可以得到B点坐标(XB，YB)，角度旋转装置2带动测距传感器1向下旋转角度θ2，测距传感器1测量半圆弧上C点的距离，可以得到点坐标(XC，YC)；
S13：在数据分析部中，连接AB，取线段AB中点D做中垂线，获取第一直线方程；连接BC，取线段BC中点E做中垂线，获取二直线方程；连接AC，取线段AC中点F做中垂线，获取三直线方程；判断三条直线是否交于一点，若否，则该半圆弧部分尺寸不合格，不执行后续测量步骤，若交于一点，则该半圆弧部分尺寸合格，该点为O2(Xo，Yo)即为半圆弧圆心；
S2：空调U型铜管直臂部分对称度检测；
S21：将圆弧测量部移动至半圆弧圆心O2处，角度旋转装置2带动测距传感器1沿水平负方向顺时针旋转角度θ3，测得圆心O2距离直臂部分G点的距离LOG，角度旋转装置2带动测距传感器1沿水平正方向逆时针旋转角度θ4，测得圆心O2距离直臂部分H点的距离LOH，其中θ3＝θ4；
S22：判断LOG与LOH的值是否相等，若不相等，则直臂部分对称度不合格，不执行后续测量步骤，若相等，则直臂部分对称度合格；
S23：通过角度θ3、θ4、LOG和LOH获取直臂部分G点与H点的距离间距d；
S3：空调U型铜管直臂部分直径检测
S31:将直径测量部移动至其中一直臂部分正上方；
S32：支架9带动光源4、受光部7和卡爪5向下移动，直至卡爪5与直臂部分向贴合；
S33：开启光源4，使其光源4发出的光线照射卡爪5与直臂部分6接触的部分，受光部7检测所述卡爪5与直臂部分6接触的部分是否漏光；
S34：若漏光，则该直臂部分直径不合格，不执行后续测量步骤，若不漏光，则该直臂部分直径合格；
S35：水平移动直径测量部距离d，移动至另一直臂部分正上方，重复步骤S32和S33继续测量；
S36：若漏光，则该直臂部分直径不合格，若不漏光，则判断空调U型铜管整体尺寸合格；
具体地，受光部7具体为CCD相机，若所述CCD相机检测到卡爪5与直臂部分6接触的上端部分漏光，则直臂部分6的直径偏大；若所述CCD相机检测到卡爪5与直臂部分6接触的两侧漏光，则直臂部分6的直径偏小。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种空调U型铜管自动检测方法，所述方法采用空调U型铜管自动检测装置，U型铜管由两个相互平行的直臂部分(6)和一个半圆弧部分(8)组成，空调U型铜管自动检测装置包括圆弧测量部和直径测量部，圆弧测量部由测距传感器(1)、角度旋转装置(2)和数据分析部组成，角度旋转装置(2)和测距传感器(1)设置在U型铜管最大横切面处，角度旋转装置(2)带动测距传感器(1)进行旋转，数据分析部结合测得距离值和旋转角度值对测量结果进行分析，直径测量部由支架(9)、光源(4)、受光部(7)和卡爪(5)组成，卡爪(5)的半径为直臂部分(6)的标准半径，卡爪(5)的形状与直臂部分(6)上端相匹配，支架(9)带动卡爪(5)下移与直臂部分(6)接触，光源(4)发出的光线照射卡爪(5)与直臂部分(6)接触的部分，受光部(7)检测所述卡爪(5)与直臂部分(6)接触的部分是否漏光，所述测距传感器(1)选择为激光测距传感器、红外测距传感器或超声波测距传感器的一种；
其特征在于，包括如下步骤：
S1：空调U型铜管半圆弧部分检测；
S11：将空调U型铜管水平放置在检测平台上，圆弧测量部设置在半圆弧中任意位置O1处，且与U型铜管最大横切面处于同一水平面，保证圆弧测量部的测距传感器(1)处于U型铜管最大横切面处，数据分析部以O1处为原点建立直角坐标系；
S12：角度旋转装置(2)处于水平位置时，测距传感器(1)测量半圆弧上A点的距离，可以得到A点坐标(XA，YA)，角度旋转装置(2)带动测距传感器(1)向下旋转角度θ1，测距传感器(1)测量半圆弧上B点的距离，可以得到B点坐标(XB，YB)，角度旋转装置(2)带动测距传感器(1)向下旋转角度θ2，测距传感器(1)测量半圆弧上C点的距离，可以得到点坐标(XC，YC)；
S13：在数据分析部中，连接AB，取线段AB中点D做中垂线，获取第一直线方程；连接BC，取线段BC中点E做中垂线，获取二直线方程；连接AC，取线段AC中点F做中垂线，获取三直线方程；判断三条直线是否交于一点，若否，则该半圆弧部分尺寸不合格，不执行后续测量步骤，若交于一点，则该半圆弧部分尺寸合格，该点为O2(Xo，Yo)即为半圆弧圆心；
S2：空调U型铜管直臂部分对称度检测；
S21：将圆弧测量部移动至半圆弧圆心O2处，角度旋转装置(2)带动测距传感器(1)沿水平负方向顺时针旋转角度θ3，测得圆心O2距离直臂部分G点的距离LOG，角度旋转装置(2)带动测距传感器(1)沿水平正方向逆时针旋转角度θ4，测得圆心O2距离直臂部分H点的距离LOH，其中θ3＝θ4；
S22：判断LOG与LOH的值是否相等，若不相等，则直臂部分对称度不合格，不执行后续测量步骤，若相等，则直臂部分对称度合格；
S23：通过角度θ3、θ4、LOG和LOH获取直臂部分G点与H点的距离间距d；
S3：空调U型铜管直臂部分直径检测
S31:将直径测量部移动至其中一直臂部分正上方；
S32：支架(9)带动光源(4)、受光部(7)和卡爪(5)向下移动，直至卡爪(5)与直臂部分向贴合；
S33：开启光源(4)，使其光源(4)发出的光线照射卡爪(5)与直臂部分接触的部分，受光部(7)检测所述卡爪(5)与直臂部分接触的部分是否漏光；
S34：若漏光，则该直臂部分直径不合格，不执行后续测量步骤，若不漏光，则该直臂部分直径合格；
S35：水平移动直径测量部距离d，移动至另一直臂部分正上方，重复步骤S32和S33继续测量；
S36：若漏光，则该直臂部分直径不合格，若不漏光，则判断空调U型铜管整体尺寸合格。
2.如权利要求1所述的空调U型铜管自动检测方法，其特征在于，受光部(7)具体为CCD相机，若所述CCD相机检测到卡爪(5)与直臂部分(6)接触的上端部分漏光，则直臂部分(6)的直径偏大；若所述CCD相机检测到卡爪(5)与直臂部分(6)接触的两侧漏光，则直臂部分(6)的直径偏小。
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