肋骨冷彎機的光電跟蹤檢測機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構。該機構提供了一種，在冷彎機工作時，能夠即時反映型鋼彎曲變形參變值的檢測裝置。為數字化控制型鋼加工提供技術支撐。
【背景技術】
[0002]船舶的肋骨曲線是由各種不同曲率的樣條曲線組成。數控肋骨冷彎機把各種不同種類和規格型鋼，以數字化控制的方式，依照樣條曲線加工彎制型鋼，成為船體肋骨。怎么測得型鋼變形的參變量，然后控制這參變量，就成了數控肋骨冷彎機的關鍵。而且，肋骨冷彎的主要控制的參變量是在受力變形部分，一般都是在施力的彎模中間。怎樣在彎模中，連續測得肋骨形狀的參變量，這是數控肋骨冷彎機必須解決的問題。
[0003]本發明是從施力的彎模中，在型鋼變形的關鍵部位，以連續不間斷的方式，導引出形狀變化的變量，這是計算機在線控制的基礎條件。然后，設置一絕對座標系統。以光電跟蹤的方式，即時、連續、精準地反映出所測型鋼部位與相對參照點的偏轉角和長度位移變化量。
[0004]在以往的肋骨冷彎方法中，不論是樣條仿形法，還是逆直線法，都以目測的方式，有斷續的交替過程，難以實現連續的在線控制。還有，在15M X 12M的平面范圍內，同時反映出兩個動點位置間的角偏轉和長度位移的變化值，以往是鋼絲牽引為中間體，經常發生鋼絲折斷，鋼絲妨礙現場操作等諸多有損機器穩定的不便情況，妨礙整機的正常運行。本發明就有效地解決了以上問題，使整機能穩定可靠地工作。
【發明內容】
[0005]本發明的目的提供了一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構，在冷彎機中能即時反饋出型鋼彎曲變型的線型參變值。
[0006]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構，其特征在于所述光電跟蹤檢測機構包括
探桿，所述探桿包括平行設置的第一探桿和第二探桿，所述第一探桿和第二探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測邊緣；
橫桿，所述橫桿與第一探桿和第二探桿通過鉸鏈連接，探桿緊貼被加工型鋼的端點至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長度，所述第一探桿和第二探桿的理論長度一致；
小車，所述小車運動軌跡與所述第一探桿和第二探桿平行，被加工型鋼的端部通過機械夾臂與所述小車通過鉸鏈連接，在小車上朝向橫桿一側設置一標志，作光電跟蹤的標靶，小車上鉸鏈軸心與標靶的距離為探桿理論長度；
光電跟蹤器，設置在第一探桿或第二探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標靶。
[0007]根據本發明的優選實施例，所述第一探桿與小車的距離小于第二探桿與小車的距離，所述光電跟蹤器設置在第一探桿與橫梁的鉸鏈軸心處。
[0008]根據本發明的優選實施例，所述小車置于橫梁上且沿橫梁滑動連接，橫梁位于兩個導軌之間且與導軌滑動連接，所述橫梁平行于第一探桿和第二探桿。
[0009]型鋼在冷彎機中加工變形，不論動態或靜態，不論受力與否，還是進退位置的變化，本發明的光電跟蹤檢測機構都能以光電跟蹤的方式，連續、即時、精準地反饋出所測型鋼部位與相對參照點的偏轉角和長度位移變化量，為型鋼加工實現數字化，提供有效的支撐條件。本發明服務于數字控制肋骨冷彎的全過程。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明一實施例的結構示意圖。
[0011]圖2為本發明的雙平行四邊形結構的示意圖。
[0012]圖中包括:
1、橫梁，2、導軌，3、小車，4、被加工型鋼，5、第一探桿，6、第二探桿，7、肋骨冷彎機，E、標靶。
【具體實施方式】
[0013]本發明為一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構，其特征在于所述光電跟蹤檢測機構包括
探桿，所述探桿包括平行設置的第一探桿5和第二探桿6，所述第一探桿5和第二探桿6的端部始終頂壓住被加工型鋼4的受檢測邊緣；
橫桿，所述橫桿與第一探桿5通過鉸鏈A連接，所述橫桿與第二探桿6通過鉸鏈B連接，探桿緊貼被加工型鋼4的端點至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長度，所述第一探桿5和第二探桿6的理論長度一致；
小車3，所述小車3的運動軌跡與所述第一探桿5和第二探桿6平行，被加工型鋼4的端部與機械夾臂連接，所述機械夾臂與所述小車通過鉸鏈F連接，在小車3上朝向橫桿的一側設置一標志，作光電跟蹤的標靶E，小車3上鉸鏈軸心與標靶E的距離為探桿理論長度；
光電跟蹤器，設置在第一探桿與橫桿的鉸鏈A的軸心處，用于跟蹤標靶。
[0014]圖1為本發明一實施例的結構示意圖。一種用于肋骨冷彎機的光電跟蹤檢測機構由一對探桿以機械頂壓的方式實現，探桿頂部始終頂壓住被加工型鋼4的受檢測邊緣，第一探桿5與被加工型鋼4的接觸點為C，第二探桿6與被加工型鋼4的接觸點為D，第一探桿5的另一端與橫桿通過鉸鏈A連接，第二探桿6的另一端與橫桿通過鉸鏈B連接。緊貼被加工型鋼4的探桿端點至與橫桿鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長度，二根探桿的理論長度相等，而且在機械上保證其縱相動態平行。在工作中，兩根探桿隨被測體的平面變形，作縱向運動。由于機械上的鉸鏈，隨著兩根探桿的縱向運動，橫桿也隨作平面的搖擺。另外，被加工型鋼的端部，通過機械夾臂與小車連接。小車置身于導軌和橫梁的平動機架上，橫梁設置與檢測探桿平行。型鋼端部隨著整根型鋼彎曲加工而運動，隨著型鋼端部的運動，小車3作與檢測探桿相平行的平面運動。型鋼端部的檢測邊緣直指小車的鉸鏈F的軸心，在小車3上，在朝向探測橫桿一邊，與鉸鏈軸心距離探桿理論長度處，設置一標志，作光電跟蹤的標靶E。由于小車和兩根探桿設置為平行，其長度又相等，形成雙平行四邊形結構，平行四邊形ABDC和平行四邊形ACFE。
[0015]圖2為雙平行四邊形結構的示意圖。在雙平行四邊形(平行四邊形ABDC和平行四邊BACFE)中，由于AC、BD和EF相互平行，且AC=BD=EF，所以AE=CF，Z BAG= Z DCH，其中G為EA延長線上的一點，H為FC延長線上的一點。在第一探桿與橫桿的鉸鏈A的軸心處，設置光電跟蹤器，它始終跟蹤小車上的標靶，光電跟蹤器就能即時、精確地顯示出小車光標的偏轉角ZBAG和長度AE的動態變化量，就能如實地反映出型鋼加工變形的型值軌跡，控制型鋼彎制加工。
[0016]本發明提供了一種在彎制型鋼變形過程中，用光電跟蹤的方式，同時給出偏轉角和長度位移變化的參數值，即時反映型鋼的變形量，從而支撐計算機對肋骨彎曲加工的自動控制。其特征在于當型鋼的形變部分相對參照點位移時，通過檢測系統的監測，始終同時測量出旋轉角和距離的變化值，實現了型鋼彎制過程的在線檢測和實時控制。
[0017]本發明的光電跟蹤檢測機構以光電跟蹤的方式，即時、不間斷地同時測得，相對目標點的偏轉角和長度位移的變化值，然后確定光標的運動軌跡，獲得型鋼彎制過程的基本參變量，支撐計算機對加工過程的控制。本發明以雙平行四邊形的機械結構，平行引出所需監測的幾何特性，從而能即時、不間斷地獲得那些無法直接測得動態變化的幾何參變值，實現計算機在線控制。本發明以機械頂壓的方式，在肋骨受力變形過程中，探桿始終緊貼被測型鋼的變形敏感處。探桿隨型鋼變形而運動，從而引出型鋼變形的幾何變化值。
[0018]以上僅表達了本發明的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構，其特征在于所述光電跟蹤檢測機構包括 探桿，所述探桿包括平行設置的第一探桿和第二探桿，所述第一探桿和第二探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測邊緣； 橫桿，所述橫桿與第一探桿和第二探桿通過鉸鏈連接，探桿緊貼被加工型鋼的端點至與橫桿連接的鉸鏈軸心的距離，為探桿的理論長度，所述第一探桿和第二探桿的理論長度一致； 小車，所述小車運動軌跡與所述第一探桿和第二探桿平行，被加工型鋼的端部通過機械夾臂與所述小車通過鉸鏈連接，在小車上朝向橫桿一側設置一標志，作光電跟蹤的標靶，小車上鉸鏈軸心與標靶的距離為探桿理論長度； 光電跟蹤器，設置在第一探桿或第二探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標靶。2.如權利要求1所述的光電跟蹤檢測機構，其特征在于，所述第一探桿與小車的距離小于第二探桿與小車的距離，所述光電跟蹤器設置在第一探桿與橫梁的鉸鏈軸心處。3.如權利要求1所述的光電跟蹤檢測機構，其特征在于，所述小車置于橫梁上且沿橫梁滑動連接，橫梁位于兩個導軌之間且與導軌滑動連接，所述橫梁平行于第一探桿和第二探桿。
【專利摘要】本發明公開了一種用于肋骨冷彎機或型材成形機械的光電跟蹤檢測機構，其特征在于所述光電跟蹤檢測機構包括探桿，所述探桿的端部始終頂壓住被加工型鋼的受檢測邊緣；橫桿，所述橫桿與探桿通過鉸鏈連接；小車，所述小車運動軌跡與所述探桿平行，被加工型鋼的端部通過機械夾臂與所述小車通過鉸鏈連接，在小車上朝向橫桿一側設置一標志，作光電跟蹤的標靶；光電跟蹤器，設置在探桿與橫桿的鉸鏈軸心處，用于跟蹤標靶。本發明的光電跟蹤檢測機構都能以光電跟蹤的方式，連續、即時、精準地反饋出所測型鋼部位與相對參照點的偏轉角和長度位移變化量，為型鋼加工實現數字化，提供有效的支撐條件。本發明服務于數字控制肋骨冷彎的全過程。
【IPC分類】B21D7/14, B21C51/00
【公開號】CN105436242
【申請號】CN201510896638
【發明人】馮保華, 馬浩, 徐克儉, 陳強, 鐘明輝, 胡惠芬, 江嘉雯, 錢正龍, 劉鵬, 任麗霞
【申請人】上海船舶工藝研究所, 上海中船臨港船舶裝備有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月8日