CN111272107A - 一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，包括定位安装杆；其中所述定位安装杆上从下往上依次套装有旋转臂、第一齿轮和套筒；所述的旋转臂上安装有伸缩臂；所述的伸缩臂上安装有第一齿条，所述的伸缩臂的最外端安装有激光扫描仪；所述的旋转臂上安装有第一电机，所述的第一电机的输出轴上安装有第二齿轮，所述的第二齿轮与第一齿条啮合相连；所述的套筒的外侧安装有第二电机，所述的第二电机的输出轴上安装有第三齿轮，所述的第三齿轮与第一齿轮啮合相连。本发明能够自动、精确地对平面弯管的弯曲角度和回弹精度进行测量和计算，且适用不同管材直径和弯曲角度，通用性强。

Description

一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构

技术领域

本发明涉及一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构。

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，使之弯曲成形。管件在弯曲成型过程中，管材外侧受拉，管壁减薄，甚至拉裂；内侧受压，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，管件弯曲成形过程是一个多成形缺陷的复杂成形过程。

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、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形后，都要对其进行相关成形性能指标的测量。其中，外形的回弹精度，可借助3D全局坐标测量仪等专用设备进行测量，但是成本很高。也可采用手工测量，但是精度不高、且效率低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种测量精度高、自动化程度高、效率高的弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构。本发明能够精确、自动地对平面弯管的弯曲角度和回弹进行测量和计算，且适用不同管材直径和弯曲角度，通用性强。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，包括定位安装杆、旋转臂、第一齿轮、套筒、伸缩臂、第一齿条、激光扫描仪、第二齿轮、第一电机、第三齿轮和第二电机；其中所述定位安装杆上从下往上依次套装有旋转臂、第一齿轮和套筒；所述的旋转臂上安装有伸缩臂；所述的伸缩臂上安装有第一齿条，所述的伸缩臂的最外端安装有激光扫描仪；所述的旋转臂上安装有第一电机，所述的第一电机的输出轴上安装有第二齿轮，所述的第二齿轮与第一齿条啮合相连；所述的套筒的外侧安装有第二电机，所述的第二电机的输出轴上安装有第三齿轮，所述的第三齿轮与第一齿轮啮合相连。

所述的旋转臂的一端开设有旋转臂安装通孔，且所述的旋转臂安装通孔上开设有旋转臂键槽；所述的旋转臂上还开设有T形滑动槽，所述的旋转臂的一侧安装有第一电机安装平台，所述的第一电机安装平台上开设有第一电机安装孔，所述的第一电机安装平台上通过第一电机安装孔和螺钉固定安装有第一电机；

所述的旋转臂的旋转臂安装通孔与定位安装杆之间安装有轴承；所述的旋转臂的旋转臂键槽通过键与第一齿轮的键槽配合安装；

所述的套筒中间开设有套筒键槽，所述的套筒外侧安装有第二电机安装平台，所述的第二电机安装平台上开设有第二电机安装孔；所述的第二电机安装平台上通过第二电机安装孔和螺钉固定安装有第二电机；

所述的套筒通过键与套筒键槽的配合安装在定位安装杆上，且所述的套筒底端顶在所述旋转臂与定位安装杆之间的轴承内圈进行定位相连；

所述的伸缩臂的中间开设有第一齿条安装槽，且所述的第一齿条安装槽上安装有第一齿条，所述的伸缩臂两侧开设有与旋转臂上的T形滑动槽对应的伸缩臂滑槽，且所述的伸缩臂滑槽与T形滑动槽活动相连；所述的伸缩臂的一端开设有激光扫描仪安装孔，且所述的激光扫描仪安装孔上通过螺钉安装有激光扫描仪。

所述的定位安装杆包括长方体安装柱，所述的长方体安装柱上开设有第一齿条安装槽，所述的长方体安装柱上端安装有圆柱形安装轴，且所述的长方体安装柱与圆柱形安装轴之间安装有测量机构安装平台，所述的圆柱形安装轴上开设有键槽限位孔；所述的测量机构安装平台之上的圆柱形安装轴上从下往上依此套装有测量机构上的旋转臂、第一齿轮和套筒；

所述的定位安装杆的键槽限位孔通过键与套筒的套筒键槽配合安装，且所述的套筒底端顶在所述旋转臂与定位安装杆之间的轴承内圈进行定位相连。

本发明的有益效果如下：

(1)伸缩臂和旋转臂之间通过齿轮齿条传动，可以方便、自动地调整、变化激光扫描仪相对弯管直线段的位置。

(2)旋转臂和套筒之间通过齿轮传动，使旋转臂可以旋转任意角度，从而可以测量平面弯曲的任意弯曲角度。

(3)旋转臂与定位安装杆之间安装有轴承，从而减小了旋转摩擦。套筒和定位安装杆之间、第一齿轮和旋转臂之前，均通过键连接，结构稳定可靠。

本发明能够精确、自动地对平面弯管的弯曲角度和回弹进行测量和计算，且适用不同管材直径和弯曲角度，通用性强。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中旋转臂的结构放大示意图；

图3是图1中伸缩臂的结构放大示意图；

图4是图1中套筒的结构放大示意图；

图5是图1中定位安装杆的结构放大示意图；

图6是本发明的关于弯管弯曲角度的测量换算示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本实施例的一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，包括定位安装杆24、旋转臂31、第一齿轮32、套筒33、伸缩臂34、第一齿条35、激光扫描仪36、第二齿轮37、第一电机38、第三齿轮39和第二电机40；其中所述定位安装杆24上从下往上依次套装有旋转臂31、第一齿轮32和套筒33；所述的旋转臂31上安装有伸缩臂34；所述的伸缩臂34上安装有第一齿条35，所述的伸缩臂34的最外端安装有激光扫描仪36；所述的旋转臂31上安装有第一电机38，所述的第一电机38的输出轴上安装有第二齿轮37，所述的第二齿轮37与第一齿条35啮合相连；所述的套筒33的外侧安装有第二电机40，所述的第二电机40的输出轴上安装有第三齿轮39，所述的第三齿轮39与第一齿轮32啮合相连。

所述的旋转臂31的一端开设有旋转臂安装通孔311，且所述的旋转臂安装通孔311上开设有旋转臂键槽312；所述的旋转臂31的上还开设有T形滑动槽313，所述的旋转臂31的一侧安装有第一电机安装平台314，所述的第一电机安装平台314上开设有第一电机安装孔315，所述的第一电机安装平台314上通过第一电机安装孔315和螺钉固定安装有第一电机38；

所述的旋转臂31的旋转臂安装通孔311与定位安装杆24之间安装有轴承，以减小摩擦；所述的旋转臂31的旋转臂键槽312通过键与第一齿轮32的键槽配合安装；使旋转臂31和第一齿轮32同步旋转；

所述的套筒33中间开设有套筒键槽331，所述的套筒33外侧安装有第二电机安装平台332，所述的第二电机安装平台332上开设有第二电机安装孔333；所述的第二电机安装平台332上通过第二电机安装孔333和螺钉固定安装有第二电机40；

所述的套筒33通过键与套筒键槽331的配合安装在定位安装杆24上，且所述的套筒33底端顶在所述旋转臂31与定位安装杆24之间的轴承内圈进行定位相连；

所述的伸缩臂34的中间开设有第一齿条安装槽341，且所述的第一齿条安装槽341上安装有第一齿条35，所述的伸缩臂34两侧开设有与旋转臂31上的T形滑动槽313对应的伸缩臂滑槽342，且所述的伸缩臂滑槽342与T形滑动槽313活动相连；所述的伸缩臂34的一端开设有激光扫描仪安装孔343，且所述的激光扫描仪安装孔343上通过螺钉安装有激光扫描仪36。

所述的定位安装杆24包括长方体安装柱241，所述的长方体安装柱241上开设有第一齿条安装槽242，所述的长方体安装柱241上端安装有圆柱形安装轴244，且所述的长方体安装柱241与圆柱形安装轴244之间安装有测量机构安装平台243，所述的圆柱形安装轴244上开设有键槽限位孔245；所述的测量机构安装平台243之上的圆柱形安装轴244上从下往上依此套装有测量机构3上的旋转臂31、第一齿轮32和套筒33；

所述的定位安装杆24的键槽限位孔245通过键与套筒33的套筒键槽331配合安装，且所述的套筒33底端顶在所述旋转臂31与定位安装杆24之间的轴承内圈进行定位相连。

安装时，先将轴承安装于定位安装杆24的测量机构安装平台243上圆柱形安装轴244上，然后将旋转臂31安装到圆柱形安装轴244上且位于所述的测量机构安装平台243上轴承的外侧，之后安装第一齿轮32，并通过键、旋转臂键槽312将旋转臂31和第一齿轮32固连，使旋转臂32和第一齿轮32同步旋转。将键的一端装入定位安装杆24的键槽限位孔245内，再将套筒33装入定位安装杆24的圆柱形安装轴244上，使键的另一半装入套筒33的套筒键槽331内，从而固连套筒33和定位安装杆24；并将套筒33深入第一齿轮32的内部，底部顶住轴承内圈进行定位。然后，将激光扫描仪36安装于伸缩臂34的激光扫描仪安装孔343，将第一齿条35装入中间的第一齿条安装槽341内，然后将伸缩臂34整体装入旋转臂31的T形滑动槽313中。将第一电机38安装在旋转臂31的第一电机安装平台314上，将第二齿轮37安装于第一电机38的输出轴上，调整位置，使第二齿轮37和第一齿条35啮合。之后，将第二电机40安装到套筒33的第二电机安装平台332上，将第三齿轮39安装在第二电机40的输出轴上，调整位置，使第三齿轮39和第一齿轮32啮合。

工作时，第一步：启动第一电机38，带动第二齿轮37，通过齿轮齿条传动，带动伸缩臂34水平移动，从而调整伸缩臂34的位置，使激光扫描仪36处于平面弯管的直线段，第一电机38停止运作。第二步：第二电机40启动，带动第三齿轮39旋转，通过齿轮传动，带动旋转臂31旋转一定角度，从而使激光扫描仪36在平面弯管的下方扫一个角度，第二电机40停止运作。之后，再重复上面两步的操作，即再次启动第一电机38，变化伸缩臂34的位置，调节激光扫描仪36的位置，使调节激光扫描仪36处于另一个平面弯管的直线段，第一电机38停止运作；然后再次启动第二电机40，带动旋转臂31再旋转一定角度，从而使激光扫描仪36在平面弯管的下方再扫一个角度。

本实施例伸缩臂和旋转臂之间通过齿轮齿条传动，可以方便、自动地调整、变化激光扫描仪相对弯管直线段的位置。

其次旋转臂和套筒之间通过齿轮传动，使旋转臂可以旋转任意角度，从而可以测量平面弯曲的任意弯曲角度。

第三，旋转臂与定位安装杆之间安装有轴承，从而减小了旋转摩擦。套筒和定位安装杆之间，第一齿轮和旋转臂之前通过键连接，结构稳定可靠。

本实施例能够精确、自动地对平面弯管的弯曲角度和回弹进行测量和计算，且适用不同管材直径和弯曲角度，通用性强。

Claims (5)

1.一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，其特征在于，包括定位安装杆(24)、旋转臂(31)、第一齿轮(32)、套筒(33)、伸缩臂(34)、第一齿条(35)、激光扫描仪(36)、第二齿轮(37)、第一电机(38)、第三齿轮(39)和第二电机(40)；其中所述定位安装杆(24)上从下往上依次套装有旋转臂(31)、第一齿轮(32)和套筒(33)；所述的旋转臂(31)上安装有伸缩臂(34)；所述的伸缩臂(34)上安装有第一齿条(35)，所述的伸缩臂(34)的最外端安装有激光扫描仪(36)；所述的旋转臂(31)上安装有第一电机(38)，所述的第一电机(38)的输出轴上安装有第二齿轮(37)，所述的第二齿轮(37)与第一齿条(35)啮合相连；所述的套筒(33)的外侧安装有第二电机(40)，所述的第二电机(40)的输出轴上安装有第三齿轮(39)，所述的第三齿轮(39)与第一齿轮(32)啮合相连。

2.如权利要求1所述的一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，其特征在于，所述的旋转臂(31)的一端开设有旋转臂安装通孔(311)，且所述的旋转臂安装通孔(311)上开设有旋转臂键槽(312)；所述的旋转臂(31)上还开设有T形滑动槽(313)，所述的旋转臂(31)的一侧安装有第一电机安装平台(314)，所述的第一电机安装平台(314)上开设有第一电机安装孔(315)，所述的第一电机安装平台(314)上通过第一电机安装孔(315)和螺钉固定安装有第一电机(38)；

所述的旋转臂(31)的旋转臂安装通孔(311)与定位安装杆(24)之间安装有轴承；所述的旋转臂(31)的旋转臂键槽(312)通过键与第一齿轮(32)的键槽配合安装。

3.如权利要求1所述的一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，其特征在于，所述的套筒(33)中间开设有套筒键槽(331)，所述的套筒(33)外侧安装有第二电机安装平台(332)，所述的第二电机安装平台(332)上开设有第二电机安装孔(333)；所述的第二电机安装平台(332)上通过第二电机安装孔(333)和螺钉固定安装有第二电机(40)。

4.如权利要求1所述的一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，其特征在于，所述的伸缩臂(34)的中间开设有第一齿条安装槽(341)，且所述的第一齿条安装槽(341)上安装有第一齿条(35)，所述的伸缩臂(34)两侧开设有与旋转臂(31)上的T形滑动槽(313)对应的伸缩臂滑槽(342)，且所述的伸缩臂滑槽(342)与T形滑动槽(313)活动相连；所述的伸缩臂(34)的一端开设有激光扫描仪安装孔(343)，且所述的激光扫描仪安装孔(343)上通过螺钉安装有激光扫描仪(36)。

5.如权利要求1所述的一种弯管的弯曲角度与回弹精度测量用测量机构，其特征在于，所述的定位安装杆(24)包括长方体安装柱(241)，所述的长方体安装柱(241)上开设有第一齿条安装槽(242)，所述的长方体安装柱(241)上端安装有圆柱形安装轴(244)，且所述的长方体安装柱(241)与圆柱形安装轴(244)之间安装有测量机构安装平台(243)，所述的圆柱形安装轴(244)上开设有键槽限位孔(245)；所述的测量机构安装平台(243)之上的圆柱形安装轴(244)上从下往上依此套装有测量机构(3)上的旋转臂(31)、第一齿轮(32)和套筒(33)；

所述的定位安装杆(24)的键槽限位孔(245)通过键与套筒(33)的套筒键槽(331)配合安装，且所述的套筒(33)底端顶在所述旋转臂(31)与定位安装杆(24)之间的轴承内圈进行定位相连。

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