CN113843308B - 一种金属型材压力矫直策略方法 - Google Patents

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CN113843308B CN202110982772.XA CN202110982772A CN113843308B CN 113843308 B CN113843308 B CN 113843308B CN 202110982772 A CN202110982772 A CN 202110982772A CN 113843308 B CN113843308 B CN 113843308B
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Abstract

本发明属于金属塑性加工领域,具体涉及一种金属型材压力矫直策略方法,该方法先对金属型材上表面的几何曲线进行测量并获得一系列数据点,读取数据点,计算后获取整体直线度待矫直点和局部直线度待矫直点,筛选后得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集;判断数据集是否为空,为空则结束,否则去除不满足要求的待矫直点,得到金属型材的最终待矫直点数据集,按照X轴坐标由小到大依次进行矫直。本发明的方充分利用型材全长的检测数据,通过合理的策略方法提取并获得其整体和局部直线度信息,继而在型材一次检测完成后精准地同时对其整体和局部直线度进行矫正将会极大地改善矫直效果,提升矫直效率,提高成品率。

Description

一种金属型材压力矫直策略方法
技术领域
本发明属于金属塑性加工领域,涉及一种金属型材压力矫直策略方法。
背景技术
金属型材是机械产品中广泛应用的一种结构材料,其常用于导轨、滑轨等重要传动零部件的制造,对于平直度的要求极高。但是金属型材的生产及运输过程往往会使其发生弯曲变形,造成其平直度不能达到产品质量要求,因此需要对其进行矫直加工,使其满足零件的平直度要求。
生产及运输过程中型材全长范围内及局部区域内都有可能形成弯曲变形,因此零件设计制造过程中往往对于型材全长范围内的整体直线度和每米范围内的局部直线度都有一定技术要求。所以矫直加工过程中不但需要矫正型材的整体弯曲变形,还需要矫正型材的局部弯曲变形,这样才能使得型材的整体直线度和局部直线度都满足技术要求。
为使型材的直线度满足技术要求,当前采用的压力矫直策略主要有两种,第一种策略为对型材从头部至尾部各位置无差别地逐段进行压力矫直,每段检测达到局部直线度要求后再进行下一段矫直,从而保证型材局部各位置的直线度;在各矫直段之间存在一定重合区域,从而保证型材整体直线度。这一策略对于型材局部直线度的控制精度较高,但对于整体直线度的控制效果往往不佳,且因采用具有一定重合度的逐段矫直方法,所以其压下矫直次数多,矫直效率较为低下。第二种策略为每一次矫直都在型材当前检测得到的全长最大挠度处进行,直至其整体直线度满足技术要求。这一策略显然对于型材整体直线度的控制精度较高,但无法对型材局部直线度进行有效控制。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题,提出一种能够充分利用型材全长范围内的检测数据,精确地同时矫正型材整体和局部直线度,从而改善矫直效果,提升矫直效率的压力矫直策略方法。
为实现上述目的,本发明的具体方法如下:
1金属型材上料至矫直机台面;
直线度检测装置对金属型材上表面从左到右进行检测,设左侧第一个检测点为坐标圆点O(x1,y1),过圆点以平行于矫直机台面的直线为x轴,垂直于矫直机台面的直线为y轴,建立原始平面直角坐标系;
2直线度检测装置沿金属型材以固定距离间隔e进行检测并获得型材上表面各位置坐标数据(xi,yi),i=1,2,…,n,
Figure RE-GDA0003668646650000021
“[]”代表只舍不入取整函数,LA为型材全长;
3首先进行整体直线度计算及判定:
依据最小包容区域原则判定型材的整体直线度,计算方法为坐标系旋转变换后坐标系下纵坐标最大值与最小值之差。设定型材整体直线度扫掠分析范围角度β,以及扫掠次数r。计算型材在原始平面直角坐标系下的坐标圆点O(x1,y1)和末尾点坐标(xq,yq)的连线与x轴的夹角
Figure RE-GDA0003668646650000031
则型材整体直线度的扫掠分析范围为 (-β+α,β+α),以固定角度增量
Figure RE-GDA0003668646650000032
对型材坐标数据(xi,yi)绕坐标原始平面直角坐标系下的圆点O(x1,y1),自(-β+α)至(β+α)进行r次坐标系旋转变换。得到坐标系旋转变换后的数据(xim,yim),其中m代表坐标系第几次旋转,m=1,2,…,r。根据坐标变换数据得到每次坐标变换后纵坐标最大点(xim,ymaxm)、最小点(xim,yminm)。因此第m次坐标变换后的坐标系下的型材的整体直线度为
Figure RE-GDA0003668646650000033
r次坐标变换中
Figure RE-GDA0003668646650000034
的最小值
Figure RE-GDA0003668646650000035
即为符合最小包容区域原则的型材整体直线度。
4将型材整体直线度
Figure RE-GDA0003668646650000036
与型材整体直线度来料标准dop、管件整体直线度验收标准dod依次进行比较。当
Figure RE-GDA0003668646650000037
则表示型材不满足来料标准,发出不满足来料标准警告、当
Figure RE-GDA0003668646650000038
则表示型材满足整体直线度验收标准,整体直线度不需要矫直处理、当
Figure RE-GDA0003668646650000039
型材整体直线度需要进行矫直,记录整体直线度待矫点所对应原始平面直角坐标系下的坐标值
Figure RE-GDA00036686466500000310
z=1,2,3;
5设定整体直线度矫直的支距为Lh,当整体直线度待矫点横坐标
Figure RE-GDA00036686466500000311
距离型材端部小于
Figure RE-GDA00036686466500000312
时,无法形成“三点”弯曲矫直,因此去掉此待矫点坐标数据。同时需判断待矫点两两之间距离L与
Figure RE-GDA00036686466500000313
的大小。当
Figure RE-GDA00036686466500000314
时,矫直时过近的两点会相互影响,从而影响最终矫直效果,因此选择去掉两点中纵坐标绝对值较小点的坐标。在判断完成后将
Figure RE-GDA00036686466500000315
添加到整体直线度待矫点数据集中;
6局部直线度确定及判定:
以固定间隔距离,在局部直线度检测标准1000mm内划分若干数据点,其中,固定间隔距离为e,e=10-30mm。局部直线度检测标准1000mm 内共有
Figure RE-GDA0003668646650000041
个数据点。每1000mm内检测的起始点坐标可定义为 (x0+t,y0+t)、末尾点坐标(xk+t,yk+t)、中间点坐标
Figure RE-GDA0003668646650000042
t表示为型材上第几个坐标点,t=1,2,…,g。g表示为型材上坐标点的总数为多少,
Figure RE-GDA0003668646650000043
“[]”代表只舍不入取整函数,LA为型材全长。将
Figure RE-GDA0003668646650000044
以(xHt,yHt)表示,其中末尾点要小于型材全长。以三点可以计算型材各位置局部直线度,计算方法为:
求出起始点(x0+t,y0+t)、末尾点(xk+t,yk+t)连线的表达式 Ax+By+C=0,A、B和C为系数,计算(xHt,yHt)与Ax+By+C=0的垂直距离为
Figure RE-GDA0003668646650000045
即当前位置型材局部直线度
Figure RE-GDA0003668646650000046
7将型材各位置直线度
Figure RE-GDA0003668646650000047
与局部直线度来料标准dlp和局部直线度验收标准dld依次进行比较。当
Figure RE-GDA0003668646650000048
则表示型材不符合局部来料标准,发出不符合来料标准警告、当
Figure RE-GDA0003668646650000049
则表示型材满足局部直线度验收标准、当
Figure RE-GDA00036686466500000410
型材在该位置局部直线度需要进行矫直,记录此位置中间点坐标(xHt,yHt)作为备选局部直线度矫直点;
8设定局部直线度矫直的支距为Ll,备选局部直线度矫直点横坐标xHt两两互相进行比较,当其相距距离小于
Figure RE-GDA00036686466500000411
进行局部直线度矫直时会发生相互影响,因此需要去掉局部直线度
Figure RE-GDA00036686466500000412
较小的点的坐标。经过多次判断最终确定局部直线度待矫点坐标
Figure RE-GDA0003668646650000051
j表示第几个局部待矫点,v表示共有多少局部待矫直点,j=1,2,…,v,使其满足相互距离超过
Figure RE-GDA0003668646650000052
将所有局部直线度矫直点添加到局部直线度矫直点数据集内;
9当整体直线度待矫点数据集和局部直线度矫直点数据集同时为 0时,说明型材直线度测定均满足要求,此时进行下一工件检测;
10否则两数据集进行合并,因型材更注重局部直线度,因此当整体直线度待矫点
Figure RE-GDA0003668646650000053
与局部直线度矫直点
Figure RE-GDA0003668646650000054
横坐标距离少于半个整体支距
Figure RE-GDA0003668646650000055
时,去掉整体直线度待矫点,形成型材最终待矫点数据集,按照x坐标由小到大依次进行矫直。
本发明的具有以下优点:
(1)传统矫直策略只在最大初始挠度处矫直,没有考虑局部直线度的情况,所以在矫直效果不能满足用户需求;而采用本矫直策略,同时考虑了整体和局部直线度的要求,保证了矫直效果和精度;
(2)实际生产中矫直策略采用单点矫直,使得矫直效率相对较低,且浪费矫直设备进而耗费设备多余能耗;而本发明采用多点矫直,提高矫直效率的同时充分利用设备降低了设备成本;
(3)在实际生产中依靠工人经验预测不满足点情况,通过火焰加热的矫直方法,做法不仅效率低、劳动强度高,而且精度不易保证。采用本发明策略,矫直过程全自动化,提高了生产效率,保证了矫直精度。
附图说明
图1为本发明一种金属型材压力矫直策略方法的流程框图;
图2为本发明对应矫直策略整体直线度检测流程图;
图3为本发明对应矫直策略局部直线度检测流程图;
图4为本发明对应待矫型材在矫直机台面上检测示意图;细线代表坐标变换前平面直角坐标系、粗线代表坐标变换后平面直角坐标系;
图5为本发明对应整体直线度检测示意图;
图6为本发明对应局部直线度检测示意图;
图7为本发明实例管件备选整体直线度待矫点示意图;
图8为本发明实例管件备选局部直线度矫直点示意图;
图9为本发明实例管件最终整体直线度待矫点示意图;
图10为本发明实例管件最终局部直线度矫直点示意图;
图11为本发明实例管件合并后最终待矫点示意图。
图中:
1.检测装置、2.型材、3.矫直机平台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1所示,本发明一种金属型材压力矫直策略方法,所述方法具体包括以下步骤:
S1)先对金属型材上表面的几何曲线进行测量并获得一系列数据点,
S2)读取S1)获取的数据点,计算后获取整体直线度和局部直线度,筛选后得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集;
S3)判断S2)得到的整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集是否为空,为空则结束,否则执行S4);
S4)去除不满足要求的待矫直点,得到金属型材的最终待矫直点数据集,按照x轴坐标由小到大依次进行矫直。
所述S1)的具体步骤为:
S1.1)将金属型材固定放好;
S1.2)从左到右以固定间隔距离移动进行弯曲度检测,以左端上表面对应点为圆心o,过圆心平行于检测平台的直线为x轴,过圆心垂直检测平台的直线为y轴,建立平面直角坐标系,得到对应坐标系下的上表面一系列坐标点(xi,yi);
其中,xi表示第i点到圆心o的水平距离,yi表示第i点与检测平台的垂直距离,i=1,2,…,n;
Figure RE-GDA0003668646650000071
“[]”代表只舍不入取整函数,LA为工件全长,如图4所示。
所述S2)的具体步骤为:
S2.1)根据得到数据点数进行坐标系旋转变换后,得到整体的直线度值
Figure RE-GDA0003668646650000072
再与型材整体直线度来料标准值dop、型材整体直线度验收标准值dod依次进行比较,得到不满足要求的整体直线度待矫直点;
S2.2)以固定间隔距离,固定间隔距离为e,e=10-30mm,在局部直线度检测标准1000mm内划分若干数据点,确定起始点坐标、中间点坐标和末尾点坐标,计算后得到局部的直线度
Figure RE-GDA0003668646650000073
再与局部直线度来料标准值dlp和局部直线度验收标准值dld依次进行比较,得到不满足要求的局部直线度待矫直点,
S2.3)将S2.1)得到整体直线度待矫直点和S2.2)得到局部直线度待矫直点分别放入数据集中,得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集,如图3所示。
所述S2.1)的具体步骤为:
S2.11)将得到的数据点导入,进行r次坐标系转化,得到坐标变化后数据,
S2.12)记录各次坐标变化后的纵坐标的最大点(xim,ymaxm)、最小点(xim,yminm),计算后得到坐标变化后的整体直线度值
Figure RE-GDA0003668646650000081
S2.13)将整体直线度值
Figure RE-GDA0003668646650000082
与型材整体直线度来料标准值dop、管件整体直线度验收标准值dod依次进行比较,得到满足要求的整体直线度待矫直点;
Figure RE-GDA0003668646650000083
则表示型材不满足来料标准,发出不满足来料标准警告;
Figure RE-GDA0003668646650000084
则表示型材满足整体直线度验收标准,整体直线度不需要矫直处理;
Figure RE-GDA0003668646650000085
型材整体直线度需要进行矫直,记录整体直线度待矫点所对应原始平面直角坐标系下的坐标值
Figure RE-GDA0003668646650000086
z=1,2,3,如图2所示。
所述S2.11)的具体步骤为:
设定型材整体直线度扫掠分析范围角度β,以及扫掠次数r,计算型材在原始平面直角坐标系下的坐标圆点O(x1,y1)和末尾点坐标 (xn,yn)的连线与x轴的夹角
Figure RE-GDA0003668646650000087
则型材整体直线度的扫掠分析范围为(-β+α,β+α),以固定角度增量
Figure RE-GDA0003668646650000091
对型材坐标数据(xi,yi)绕坐标原始平面直角坐标系下的圆点 O(x1,y1),自(-β+α)至(β+α)进行r次坐标系旋转变换,
得到坐标系旋转变换后的数据(xim,yim),m=1,2,…,r,根据坐标变换数据得到每次坐标变换后纵坐标最大点(xim,ymaxm)、最小点 (xim,yminm),如图5所示。
所述S2.2)的具体步骤为:
S2.21)以每1000mm内检测的起点定义起始点坐标(x0+t,y0+t)、末尾定义为末尾点坐标(xk+t,yk+t)、中间点定义为中间点坐标
Figure RE-GDA0003668646650000092
t=1,2,…,g,
Figure RE-GDA0003668646650000093
“[]”代表只舍不入取整函数,LA为型材全长;
S2.22)根据确定起始点(x0+t,y0+t)、末尾点(xk+t,yk+t)连线的表达式 Ax+By+C=0,计算(xHt,yHt)与Ax+By+C=0的垂直距离为
Figure RE-GDA0003668646650000094
即当前位置型材局部直线度
Figure RE-GDA0003668646650000095
S2.23)将型材各位置直线度
Figure RE-GDA0003668646650000096
与局部直线度来料标准dlp和局部直线度验收标准dld依次进行比较,
Figure RE-GDA0003668646650000097
则表示型材不符合局部来料标准,发出不符合来料标准警告,
Figure RE-GDA0003668646650000098
则表示型材满足局部直线度验收标准,
Figure RE-GDA0003668646650000099
型材在该位置局部直线度需要进行矫直,记录此位置中间点坐标(xHt,yHt)作为备选局部直线度矫直点;
S2.24)设定局部直线度矫直点的支距为Ll,备选局部直线度矫直点横坐标xHt两两互相进行比较,当其相距距离小于
Figure RE-GDA0003668646650000101
则去掉该局部直线度矫直点,当距离
Figure RE-GDA0003668646650000102
则保留,作为满足条件的局部直线度矫直点。
所述S4)的具体步骤为:
当整体直线度待矫点
Figure RE-GDA0003668646650000103
与局部直线度矫直点
Figure RE-GDA0003668646650000104
横坐标距离少于半个整体支距
Figure RE-GDA0003668646650000105
时,则去掉整体直线度待矫点,形成型材最终待直线度矫点数据集,按照x坐标由小到大依次进行矫直,如图3 所示。
一种服务器,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令,所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现上述的方法。
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述的方法。
实施例:
方形厚壁管件的几何尺寸为管件全长8000mm、壁厚14mm、截面尺寸80mm×80mm。将管件上料至矫直机台面,直线度检测装置对管件上表面从左到右进行检测,设左侧第一个检测点为坐标圆点O(0,0),过圆点以平行于矫直机台面的直线为x轴,垂直于矫直机台面的直线为 y轴,建立原始平面直角坐标系。直线度检测装置沿管件以固定距离间隔20mm,进行检测并获得型材上表面各位置坐标数据(xi,yi), i=1,2,…,401。
首先进行整体直线度计算及判定:
依据最小包容区域原则判定型材的整体直线度,计算方法为当前坐标系下纵坐标最大值与最小值之差。设定型材整体直线度扫掠分析范围角度为10°,以及扫掠次数200次。计算型材在原始平面直角坐标系下的起始点坐标(x1,y1)和末尾点坐标(x401,y401)的连线与x轴的夹角为-5°,则型材整体直线度的扫掠范围为(-5°,15°),以固定角度增量0.1°对型材坐标数据(xi,yi)绕坐标圆点O(x1,y1),自-5°至15°进行200 次坐标系旋转变换。依据各次坐标变换后纵坐标最大点以及最小点计算出每次坐标变换后的整体直线度,其中最小的整体直线度为符合最小包容区域原则的管件的整体直线度。最终求得管件整体直线度4.5mm,坐标系旋转后纵坐标最小点(2000,-1.7)、纵坐标最大点 (2700,3)。根据管件实际使用制定整体直线度来料标准6mm、管件整体直线度验收标准3mm,判断管件整体直线度需要进行矫直处理。将纵坐标最大点、最小点在原始坐标系下的坐标D(2000,-1.7)、E(2700,3)作为整体直线度待矫点,如图7所示。
设定整体直线度矫直的支距为1800mm,当前管件整体直线度待矫点与端部距离都大于半个支距900mm,满足“三点”弯曲矫直条件。但是整体直线度待矫点D、E之间的距离为500mm,小于900mm会影响最终矫直效果,因此去掉纵坐标绝对值较小的点D(2000,-1.7)。将整体待矫坐标点E(2700,3)添加到整体直线度待矫点数据集中,如图9所示。
局部直线度确定及判定:
在原始平面直角坐标系下各点横坐标相距间隔固定为20mm,因此局部直线度检测标准1000mm内共有51个数据点。每1000mm内检测的起始点坐标可定义为(x0+t,y0+t)、末尾点坐标(x50+t,y50+t)、中间点坐标 (x25+t,y25+t),t=1,2,…,351。通过起始点(x0+t,y0+t)、末尾点(x50+t,y50+t)求出两点连线的表达式Ax+By+C=0,计算(x25+t,y25+t)与Ax+By+C=0的垂直距离为
Figure RE-GDA0003668646650000121
即当前位置型材局部直线度
Figure RE-GDA0003668646650000122
依次计算各点局部直线度,并将各点局部直线度计算结果记录到局部直线度数据集中。根据管件实际使用要求,制定局部直线度来料标准2mm、管件局部直线度验收标准1mm。将局部直线度与来料标准和验收标准进行比较判断,记录局部直线度大于局部直线度验收标准点的坐标,最终确定备选局部直线度矫直点 F(1000,2),
Figure RE-GDA0003668646650000123
G(5000,-1),
Figure RE-GDA0003668646650000124
H(5400,2),
Figure RE-GDA0003668646650000125
如图8所示。
设定局部直线度矫直的支距为1000mm,备选局部直线度矫直点 G(5000,-1)与H(5400,2)横坐标相距小于500mm,进行局部直线度矫直时会发生相互影响,因此需要忽略局部直线度较小的点H(5400,2)。将局部待矫坐标点F(1000,2)、G(5000,-1)添加到局部直线度矫直点数据集内,如图10所示。
将两数据集进行合并,待矫点数据为E(2700,3)、F(1000,2)、 G(5000,-1)三点。三点间距离大于半个整体支距900mm,因此不需要忽略整体直线度待矫点,最终按照F(1000,2)、E(2700,3)、G(5000,-1)依次进行矫直,如图11所示。
以上对本申请实施例所提供的一种金属型材压力矫直策略方法,进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的,并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述申请构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围,则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (7)

1.一种金属型材压力矫直策略方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
S1)先对金属型材上表面的几何曲线进行测量并获得一系列数据点;
具体步骤为:
S1.1)将金属型材固定放好;
S1.2)从左到右以固定间隔距离移动进行弯曲度检测,以左端上表面对应点为圆心o,过圆心平行于检测平台的直线为x轴,过圆心垂直检测平台的直线为y轴,建立平面直角坐标系,得到对应坐标系下的上表面一系列坐标点(xi,yi);
其中,xi表示第i点到圆心o的水平距离,yi表示第i点与检测平台的垂直距离,i=1,2,…,n,
Figure FDA0003616067430000011
“[]”代表只舍不入取整函数,LA为工件全长;
S2)读取S1)获取的数据点,计算后获取整体直线度和局部直线度,筛选后得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集;
S3)判断S2)得到的整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集是否为空,为空则结束,否则执行S4);
S4)去除不满足要求的待矫直点,得到金属型材的最终待矫直点数据集,按照x轴坐标由小到大依次进行矫直;
具体步骤为:
当整体直线度待矫点
Figure FDA0003616067430000012
与局部直线度矫直点
Figure FDA0003616067430000013
横坐标距离少于半个整体支距
Figure FDA0003616067430000021
时,则去掉整体直线度待矫点,形成型材最终待直线度矫点数据集,按照x坐标由小到大依次进行矫直。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S2)的具体步骤为:
S2.1)根据得到数据点进行r坐标系旋转变换后,根据每次坐标系旋转后的数据计算最小的整体直线度,得到整体的直线度值
Figure FDA0003616067430000022
再与型材整体直线度来料标准值dop、型材整体直线度验收标准值dod依次进行比较,得到不满足要求的整体直线度待矫直点;
S2.2)以固定间隔距离,在局部直线度检测标准1000mm内划分若干数据点,确定起始点坐标、中间点坐标和末尾点坐标,计算后得到局部的直线度
Figure FDA0003616067430000023
再与局部直线度来料标准值dlp和局部直线度验收标准值dld依次进行比较,得到不满足要求的局部直线度待矫直点,
S2.3)将S2.1)得到整体直线度待矫直点和S2.2)得到局部直线度待矫直点分别放入数据集中,得到整体直线度待矫直点数据集和局部直线度待矫直点数据集。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S2.1)的具体步骤为:
S2.11)将得到的数据点导入,进行r次坐标系转化,得到坐标变化后数据,
S2.12)记录各次坐标变化后的纵坐标的最大点(xim,ymaxm)、最小点(xim,yminm),计算后得到坐标变化后的整体直线度值
Figure FDA0003616067430000024
S2.13)将整体直线度值
Figure FDA0003616067430000025
与型材整体直线度来料标准值dop、管件整体直线度验收标准值dod依次进行比较,得到满足要求的整体直线度待矫直点;
Figure FDA0003616067430000031
则表示型材不满足来料标准,发出不满足来料标准警告;
Figure FDA0003616067430000032
则表示型材满足整体直线度验收标准,整体直线度不需要矫直处理;
Figure FDA0003616067430000033
型材整体直线度需要进行矫直,记录整体直线度待矫点所对应原始平面直角坐标系下的坐标值
Figure FDA0003616067430000034
z=1,2,3。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述S2.11)的具体步骤为:
设定型材整体直线度扫掠分析范围角度β,以及扫掠次数r,计算型材在原始平面直角坐标系下的坐标圆点O(x1,y1)和末尾点坐标(xq,yq)的连线与x轴的夹角
Figure FDA0003616067430000035
q表示型材最后的坐标点;
则型材整体直线度的扫(xi,yi)掠分析范围为(-β+α,β+α),以固定角度增量
Figure FDA0003616067430000036
对型材坐标数据绕坐标原始平面直角坐标系下的圆点O(x1,y1),自(-β+α)至(β+α)进行r次坐标系旋转变换,
得到坐标系旋转变换后的数据(xim,yim),m=1,2,…,r,根据坐标变换数据得到每次坐标变换后纵坐标最大点(xim,ymaxm)、最小点(xim,yminm)。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S2.2)的具体步骤为:
S2.21)以每1000mm内检测的起点定义起始点坐标(x0+t,y0+t)、末尾定义为末尾点坐标(xk+t,yk+t)、中间点定义为中间点坐标
Figure FDA0003616067430000041
k表示为局部直线度检测标准1000mm内共有多少个数据点,t表示为型材上第几个坐标点,t=1,2,…,g,g表示为型材上坐标点的总数为多少,
Figure FDA0003616067430000042
“[]”代表只舍不入取整函数;
S2.22)根据确定起始点(x0+t,y0+t)、末尾点(xk+t,yk+t)连线的表达式Ax+By+C=0,计算(xHt,yHt)与Ax+By+C=0的垂直距离为
Figure FDA0003616067430000043
即当前位置型材局部直线度
Figure FDA0003616067430000044
S2.23)将型材各位置直线度值
Figure FDA0003616067430000045
与局部直线度来料标准值dlp和局部直线度验收标准值dld依次进行比较,
Figure FDA0003616067430000046
则表示型材不符合局部来料标准,发出不符合来料标准警告,
Figure FDA0003616067430000047
则表示型材满足局部直线度验收标准,
Figure FDA0003616067430000048
型材在该位置局部直线度需要进行矫直,记录此位置中间点坐标(xHt,yHt)作为备选局部直线度矫直点;
S2.24)设定局部直线度矫直点的支距为Ll,备选局部直线度矫直点横坐标xHt两两互相进行比较,当其相距距离小于
Figure FDA0003616067430000049
则去掉该局部直线度矫直点,当距离
Figure FDA00036160674300000410
则保留,作为满足条件的局部直线度矫直点。
6.一种服务器,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令,所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1-5任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1-5任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19706622C2 (de) * 1997-02-20 2001-06-07 Siempelkamp Pressen Sys Gmbh Richtbiegemaschine zum Richtbiegen eines langgestreckten Metallträgers und Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine
CN100549619C (zh) * 2007-11-22 2009-10-14 重庆大学 检测镁合金型材拉伸矫直后平直度的方法
DE102018000022A1 (de) * 2018-01-05 2019-07-11 M A E Maschinen- Und Apparatebau Götzen Gmbh Verfahren zum Richten von Rundlauf- oder Gradheitsfehlern an langgestreckten Werkstücken, sowie hierfür Messvorrichtung, Richtmaschine und Richtsystem
CN110631541B (zh) * 2019-10-31 2021-07-23 湖北民族大学 钢材外形测量线性度检测及校正方法
CN112090994B (zh) * 2020-08-26 2022-08-09 绍兴柯桥浙工大创新研究院发展有限公司 一种基于最小二乘法的轴类工件最大弯曲点的检测方法

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