CN111272064B - 一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其该装置包括基准平面第一弯曲角度测量模块、空间平面第二弯曲角度测量模块、底板。将基准平面第一弯曲角度测量模块、空间平面第二弯曲角度测量模块安装到底板上，将管件夹持在两个不同角度的测量模块上，根据弯管角度波动范围调节好圆盘上的限位条之间距离，若管件可以卡入调好距离的限位棒，管件即为合格。此装置可以达到快速检测的目的。并且可以适应不同直径的管件，使用通用性强。

Description

一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置

技术领域

本发明涉及管件测量装置，具体涉及一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置。

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。管材拉弯时，使管坯通过三个水平支撑辊并用夹头固定在与转轮联结成一体的转臂上，转臂转动时带动管坯产生弯曲变形。绕弯成型时，将管坯的一端夹在绕弯模夹头中，侧压轮将其压靠在弯模凹槽型面并绕弯模旋转，夹头带着管坯一起转动。弯曲成型时管件内侧受到挤压，外侧收到拉伸。金属材料变形分为弹性变形和塑性变形，当发生弹性变形时，材料会恢复原有形状。由于弯曲变形区内的总变形包含了弹性变形和塑性变形，当弯曲件从模具中取出后，弹性变形部分发生回复造成了管件回弹，从而造成管件弯曲成型后的精度往往不准确。而一些特殊场合下对弯管角度精度要求较高，如航天飞机上的管件。因此在管件弯曲成型后，要对精度进行检测，而通常情况下对角度精确测量较慢，需要一种能够快速检测的装置。

发明内容

针对管件在弯曲成型时容易出现角度回弹而出现不合格品，为了检验弯管是否合格，本发明提出一种适应性强、检测快速、操作简单、效率高的有直线段空间弯管的回弹精度快速检测装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，该装置包括底板、基准平面第一弯曲角度测量模块、空间平面第二弯曲角度测量模块；

所述的基准平面第一弯曲角度测量模块包括第一测量机构和第一定位机构，所述的第一测量机构安装在第一定位机构上；

所述的空间平面第二弯曲角度测量模块包括第二测量机构和第二定位机构，所述的第二测量机构和所述的第一测量机构的结构完全相同，并且安装在第二定位机构上；

所述的第一定位机构和第二定位机构安装在所述的底板上，所述的第二定位机构包括电容角度测量器，通过第一测量机构和第二测量机构的调整，使得待测空间弯管贴合两个测量机构，并通过所述的电容角度测量器即可快速测得待测弯管的角度变化。

进一步地，所述的第一测量机构包括圆盘、两个限位条、四个限位棒、支撑平台、滑块、导轨；

所述的支撑平台安装在所述的圆盘上，且所述的支撑平台可绕安装点沿所述的圆盘转动，所述的导轨固定安装在所述的支撑平台上；所述的滑块设置在所述的导轨上，可沿所述的导轨滑动；

所述的圆盘上开设有第一弧形槽、第二弧形槽，两个限位条分别安装在所述的支撑平台的两侧，且其上的圆孔、长孔分别与第二弧形槽和第一弧形槽对齐，四个限位棒分别插入所述的限位条的圆孔、长孔，且限位棒的下端固定在所述的圆盘上；

所述的支撑平台、限位条、限位棒、滑块用于对待测空间弯管的直管段进行支撑和限位。

进一步地，所述的第一定位机构包括导轮、底板导轨、支撑滑块、安装槽、竖直杆、齿条、电机、齿轮、第一安装架，所述的底板导轨通过导轮安装于底板两侧的滑动安装槽中，所述的支撑滑块安装于底板导轨上，所述的安装槽固定于支撑滑块上，所述的竖直杆安装于安装槽中间的槽内，所述的齿条安装于竖直杆上，所述的电机安装于安装槽的外侧，所述的齿轮安装于电机的输出轴上，并与齿条啮合安装。所述的第一安装架固定在竖直杆的上端，所述的第一测量机构通过所述的第一安装架安装在所述的第一定位机构上。

进一步地，所述的第二定位机构包括矩形滑杆、矩形套筒、倾斜杆、连接轴、电容角度测量器和第二安装架；

所述的连接轴的两端分别安装在底板上，且一端还安装所述的电容角度测量器的右半部分，所述的电容角度测量器的左半部分安装在底板上；

所述的连接轴的另一端还与所述的倾斜杆底部可转动连接。

所述的矩形滑杆的一端可转动连接在所述的倾斜杆的中部，所述的矩形套筒的一端可转动连接在所述的底板上，所述的矩形滑杆套设在所述的矩形套筒内。

进一步地，所述的滑块上设有活动档杆、卡轨、固定档杆，所述的卡轨设置在所述的滑块的下部，用于与所述的导轨卡接，使得滑块可沿导轨滑动，所述的活动档杆和固定档杆设置在滑块的两侧，用于支撑和定位待测弯管，且可调节距离，适应不同直径的管件。

进一步地，所述的矩形滑杆上设有第二螺纹孔，所述的矩形套筒上设有第二开槽，双头螺柱穿过第二开槽拧入第二螺纹孔，通过拧紧螺母固定矩形滑杆和矩形套筒的位置。

进一步地，所述的第一安装架和竖直杆、第二安装架和倾斜杆之间通过键与键槽配合限制两个安装架的周向转动。

进一步地，所述的安装槽通过角码固定在所述的支撑滑块上。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置中，滑块上的活动档杆使得能够测量不同直径的管件，通用性较好。

(2)本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置中，通过电机驱动能够实现自动调节第一夹持机构和第二夹持机构垂直高度，操作简便。

(3)本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置中，可以实现有不同弯曲的弯管的回弹角度快速检测。

(4)本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置中，装置调试好后，相应部件位置固定，能放入的管件即为合格，可快速检测管件是否合格，操作方便，适用于大批连管件快速检测。

(5)本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置中，电容角度测量器可以将角度变化转化为电流变化，测量电流即可得出角度值，即刻得出倾斜杆与底板的角度，能够方便方便在空间内测量弯管精度，并且测量精度高。

附图说明

图1是带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置的整体结构示意图；

图2是图1中基准平面第一弯曲角度测量模块的结构示意图；

图3是图2中第一测量机构结构示意图；

图4是图2中第一定位机构结构示意图；

图5是图1中空间平面第二弯曲角度测量模块结构示意图；

图6是图5中第二定位机构结构示意图；

图7是图3中圆盘具体零件示意图；

图8是图3中限位条具体零件示意图；

图9是图3中滑块具体零件示意图；

图10是图3中导轨具体零件示意图；

图11是图4中导轮具体零件示意图；

图12是图4中角码具体零件示意图；

图13是图4中安装槽具体零件示意图；

图14是图4中竖直杆具体零件示意图；

图15是图4中第一安装架具体零件示意图；

图16是图6中矩形滑杆具体零件示意图；

图17是图6中矩形套筒具体零件示意图；

图18是图6中倾斜杆具体零件示意图；

图中，基准平面第一弯曲角度测量模块1，空间平面第二弯曲角度测量模块2，管件3，底板4，第一测量机构11，第一定位机构12，圆盘111，限位条112，限位棒113，支撑平台114，滑块115，导轨116，第一弧形槽1111，第二弧形槽1112，第一开孔1113，第二开孔1114，圆孔1121，长孔1122，活动档杆1151，卡轨1152，固定档杆1153，第三定位圆柱1161，定位孔1162，卡轨槽1163，第一安装架120，导轮121，底板导轨122，角码123，支撑滑块124，安装槽125，竖直杆126，齿条127，电机128，齿轮129，第二键槽1201，第二定位圆柱1202，第二凹槽1203，螺纹段1211，安装板1251，第一开槽1252，第一螺纹孔1253，第一定位圆柱1261，第一键槽1262，第一凹槽1263，第二测量机构21，第二定位机构22，矩形滑杆221，矩形套筒222，倾斜杆223，连接轴224，电容角度测量器225，第二安装架226，第二螺纹孔2211，第二开槽2221，沉孔2231，第一铰接孔2232，第三键槽2233，底板4，滑动安装槽41，安装孔42，第二铰接孔43。

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1-18所示，本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，包括基准平面第一弯曲角度测量模块1、空间平面第二弯曲角度测量模块2、底板4。

所述的基准平面第一弯曲角度测量模块1包括第一测量机构11、第一定位机构12。所述的第一测量机构11包括圆盘111、限位条112、限位棒113、支撑平台114、滑块115、导轨116，所述的限位条112上设有圆孔1121和长孔1122，所述的圆盘111上设有第一弧形槽1111、第二弧形槽1112、第一开孔1113、第二开孔1114，所述的第一弧形槽1111和第二弧形槽1112用来插入限位棒113，并使限位棒113沿其滑动调节间隙；所述的第一开孔1113中插入第一定位圆柱1261，所述的第二开孔1114中插入第二定位圆柱1202，即可将圆盘安装在第一安装架120上，所述的限位条112上设有圆孔1121和长孔1122，所述圆孔1121和长孔1122是用来插入限位棒113的，并可调节四个限位棒113的距离来调节四个限位棒113的位置，进而调节管件角度波动范围。

所述的滑块115上设有活动档杆1151、卡轨1152、固定档杆1153，所述的活动档杆1151通过螺母可调，使滑块115能够适应不同直径的管件，所述的卡轨1152插入卡轨槽1163，并能够沿其滑动，所述的导轨116上设有第三定位圆柱1161、定位孔1162、卡轨槽1163，所述的第三定位圆柱1161与定位孔1162一起定位导轨116。

所述的第一定位机构12包括第一安装架120、导轮121、底板导轨122、角码123、支撑滑块124、安装槽125、竖直杆126、齿条127、电机128、齿轮129，所述的导轮121上端设有螺纹段1211用来与螺母配合将导轮拧紧在底板导轨122上，所述的安装槽125设有安装板1251、开槽1252、第一螺纹孔1253，所述的安装板1251用来安装电机128，所述的开槽1252是方便齿条127和齿轮129啮合，所述的第一螺纹孔1253用来安装角码123，所述的竖直杆126上设有第一定位圆柱1261、第一键槽1262、第一凹槽1263，所述的第一凹槽1263用来安装齿条127。

所述的第一安装架120上设有第二键槽1201、第二定位圆柱1202、第二凹槽1203，所述的第二键槽1201用来定位第一安装架120的周向转动，所述的第二凹槽1203能够使限位棒113顺利沿着第二弧形槽1112滑动。所述的第一定位圆柱1261和第二定位圆柱1202插入圆盘111上的第一开孔1113和第二开孔1114，限制圆盘111的转动。

所述的空间平面第二弯曲角度测量模块2包括第二测量机构21和第二定位机构22。所述的第二测量机构21和基准平面第一弯曲角度测量模块1的第一测量机构11完全一样。所述的第二定位机构22包括矩形滑杆221、矩形套筒222、倾斜杆223、连接轴224、电容角度测量器225、第二安装架226，矩形滑杆221上设有第二螺纹孔2211，所述的第二螺纹孔2211拧入双头螺柱，双头螺柱拧上螺母，拧紧螺母即可固定矩形套筒222和矩形滑杆221的相对位置，从而固定倾斜杆223的角度，所述的矩形套筒222上设有第二开槽2221，第二开槽2221能够使双头螺柱穿过矩形套筒222，并拧入第二螺纹孔2211；所述的倾斜杆223上设有沉孔2231、第一铰接孔2232、第三键槽2233，所述的沉孔2231用来安装在连接轴224上，所述的第一铰接孔2232用来将矩形滑杆221安装在倾斜杆223上，所述的第三键槽2233限制第二安装架226的周向转动。所述的电容角度测量器225可以将角度变化转化为电流变化，测量电流即可得出角度值，即可得出倾斜杆223与底板4的角度。

以下为本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置的安装过程。

首先安装基准平面第一弯曲角度测量模块1。要先安装第一定位机构12，找好水平位置固定底板4，将支撑滑块124套在底板导轨122上，将底板导轨122上的安装孔与两个导轮121对齐后插入，并将螺母拧上导轮上的螺纹段1211，把两个导轮121放入滑动安装槽41中，将两个角码123用螺钉安装在支撑滑块124上，将安装槽125的底部的第一螺纹孔1253与角码123的开孔对齐后拧入螺钉，竖直杆126的第一凹槽1263装入齿条127后，将竖直杆126插入安装槽125，将齿轮129装在电机128的输出轴上，将电机128安装在安装板1251上并用螺钉固定，同时使齿轮129与齿条127啮合，将键装入第一键槽1262并与第二键槽1201对齐后，将第一安装架120套在竖直杆126上。接下来安装第一测量机构11，将圆盘111安装在第一安装架120上，并用第一定位圆柱1261和第二定位圆柱1202插入圆盘上的第一开孔1113和第二开孔1114定位，将支撑平台114一端套在第一定位圆柱1261上，并使其底部与圆盘111接触，将两个限位条112放在圆盘111上平面上，并使圆孔1121、长孔1122分别与第二弧形槽1112和第一弧形槽1111对齐，沿着两个圆孔1121、长孔1122分别插入限位棒113，并在下端用螺母拧紧限位棒，将导轨116一端套在第一定位圆柱1261上，同时第三定位圆柱1161插入第二开孔1114，并且使导轨116底部与圆盘111接触，将滑块115安装在导轨116上，并可沿其滑动。

接下来安装空间平面第二弯曲角度测量模块2，要先安装第二定位机构22，将倾斜杆223底端通过过盈配合与连接轴224相连，连接轴224插入安装孔42，用螺钉将电容角度测量器225的右半部分与连接轴224连接。将矩形滑杆221一端的开孔与第一铰接孔2232对齐后插入销轴，将矩形套筒222上一端的开孔与第二铰接孔43对齐后插入销轴，将矩形滑杆221插入矩形套筒222，将双头螺柱穿过矩形套筒222上的第二开槽2221拧入矩形滑杆221上的第二螺纹孔2211，并将螺母拧在双头螺柱上，同样方式将第二安装架226安装在倾斜杆223上，第二测量机构21的安装和基准平面第一弯曲角度测量模块1的第一测量机构11的安装完全一样。

最后调试好电机驱动部分，使其能够保证倾斜部分和水平部分垂直高度相同。

以下为本发明的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置的工作过程或工作原理。

使用时，首先拿一根标准管件，将管件直边安装在滑块115上，调节滑块115夹紧管件，电容角度测量器225和电机128同时工作使第一测量机构11和第二测量机构21上的滑块能够同时夹紧管件，并保持管件直边部分水平，让导轮121沿着底板4上滑动安装槽41滑动、支撑滑块124沿着底板导轨122滑动调节，将管件的直边同样安装在第二测量机构21上的滑块上，调节倾斜杆223的角度，使管件的两个弯曲与支撑平台114和第二测量机构的支撑平台接触，拧紧矩形滑杆221上双头螺柱上的螺母固定位置。调节第一测量机构11，根据管件波动范围，调节好两个限位条112之间的距离，调节好之后拧紧限位棒113底部的螺母，同样方式调节第二测量机构21。将标准管件取下，放上要测量的管件，先将管件直边部分安装好，调整管件位置，若管件顺利卡进第一测量机构11和第二测量机构21，则说明管件合格，否则不合格。

所述的电容角度测量器225可以将角度变化转化为电流变化，测量电流即可得出角度值，即刻得出倾斜杆223与底板4的角度。当倾斜杆223角度变化时，两个电极板间的相对面积发生改变，引起电容大小的变化，进而在引起电流变化。

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 (5)

1.一种带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其特征在于，该装置包括底板(4)、基准平面第一弯曲角度测量模块(1)、空间平面第二弯曲角度测量模块(2)；

所述的基准平面第一弯曲角度测量模块(1)包括第一测量机构(11)和第一定位机构(12)，所述的第一测量机构(11)安装在第一定位机构(12)上；

所述的空间平面第二弯曲角度测量模块(2)包括第二测量机构(21)和第二定位机构(22)，所述的第二测量机构(21)和所述的第一测量机构(11)的结构完全相同，并且安装在第二定位机构(22)上；

所述的第一定位机构(12)和第二定位机构(22)安装在所述的底板(4)上，所述的第二定位机构(22)包括电容角度测量器(225)，通过第一测量机构(11)和第二测量机构(21)的调整，使得待测空间弯管贴合两个测量机构，并通过所述的电容角度测量器(225)即可快速测得待测弯管的两个弯曲之间的空间角度变化；

所述的第一测量机构(11)包括圆盘(111)、两个限位条(112)、四个限位棒(113)、支撑平台(114)、滑块(115)、导轨(116)；

所述的支撑平台(114)安装在所述的圆盘(111)上，且所述的支撑平台(114)可绕安装点沿所述的圆盘(111)转动，所述的导轨(116)固定安装在所述的支撑平台(114)上；所述的滑块(115)设置在所述的导轨(116)上，可沿所述的导轨(116)滑动；

所述的圆盘(111)上开设有第一弧形槽(1111)、第二弧形槽(1112)，两个限位条(112)分别安装在所述的支撑平台(114)的两侧，且其上的圆孔(1121)、长孔(1122)分别与第二弧形槽(1112)和第一弧形槽(1111)对齐，四个限位棒(113)分别插入所述的限位条(112)的圆孔(1121)、长孔(1122)，且限位棒(113)的下端固定在所述的圆盘(111)上；

所述的支撑平台(114)、限位条(112)、限位棒(113)、滑块(115)用于对待测空间弯管的一个弯曲进行支撑和限位；

所述的第一定位机构(12)包括第一安装架(120)、导轮(121)、底板导轨(122)、支撑滑块(124)、安装槽(125)、竖直杆(126)、齿条(127)、电机(128)、齿轮(129)，所述的底板导轨(122)通过导轮(121)安装于底板(4)两侧的滑动安装槽(41)中，所述的支撑滑块(124)安装于底板导轨(122)上，所述的安装槽(125)固定于支撑滑块(124)上，所述的竖直杆(126)安装于安装槽(125)中间的槽内，所述的齿条(127)安装于竖直杆(126)上，所述的电机(128)安装于安装槽(125)的外侧，所述的齿轮(129)安装于电机(128)的输出轴上，并与齿条(127)啮合安装；所述的第一安装架(120)固定在竖直杆(126)的上端，所述的第一测量机构(11)通过所述的第一安装架(120)安装在所述的第一定位机构(12)上；

所述的第二定位机构(22)包括矩形滑杆(221)、矩形套筒(222)、倾斜杆(223)、连接轴(224)、电容角度测量器(225)和第二安装架(226)；

所述的连接轴(224)的两端分别安装在底板(4)上，且一端还安装所述的电容角度测量器(225)的右半部分，所述的电容角度测量器(225)的左半部分安装在底板(4)上；

所述的连接轴(224)的另一端还与所述的倾斜杆(223)底部可转动连接；

所述的矩形滑杆(221)的一端可转动连接在所述的倾斜杆(223)的中部，所述的矩形套筒(222)的一端可转动连接在所述的底板(4)上，所述的矩形滑杆(221)套设在所述的矩形套筒(222)内。

2.根据权利要求1所述的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其特征在于，所述的滑块(115)上设有活动档杆(1151)、卡轨(1152)、固定档杆(1153)，所述的卡轨(1152)设置在所述的滑块(115)的下部，用于与所述的导轨(116)卡接，使得滑块(115)可沿导轨(116)滑动，所述的活动档杆(1151)和固定档杆(1153)设置在滑块(115)的两侧，用于支撑和定位待测弯管，且可调节距离，适应不同直径的管件。

3.根据权利要求1所述的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其特征在于，所述的矩形滑杆(221)上设有第二螺纹孔(2211)，所述的矩形套筒(222)上设有第二开槽(2221)，双头螺柱穿过第二开槽(2221)拧入第二螺纹孔(2211)，通过拧紧螺母固定矩形滑杆(221)和矩形套筒(222)的位置。

4.根据权利要求1所述的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其特征在于，所述的第一安装架(120)和竖直杆(126)、第二安装架(226)和倾斜杆(223)之间通过键与键槽配合限制两个安装架的周向转动。

5.根据权利要求1所述的带有直线段的空间弯管的回弹精度快速检测装置，其特征在于，所述的安装槽(125)通过角码(123)固定在所述的支撑滑块(124)上。