管形測量機(jī)的工作原理-激光管形測量機(jī)的應(yīng)用

  管形測量機(jī)的工作原理主要是對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算，將彎管外形
設(shè)定為圓柱形體素和圓環(huán)形體素，對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運(yùn)算后獲取
彎管的整體形狀。但其實(shí)施過程比較復(fù)雜，檢測內(nèi)容包括空間坐標(biāo)、機(jī)器
坐標(biāo)及動(dòng)態(tài)圖形的空間位置處理，還要對(duì)彎曲段回彈、伸長及端部的長度
進(jìn)行展開處理。此外，還需實(shí)施圖形的動(dòng)態(tài)處理和計(jì)算機(jī)人工模擬等。測
量機(jī)系統(tǒng)由測量臂、V形測量探頭、數(shù)據(jù)采集及處理單元等組成，通常可分
為接觸式和非接觸式兩種。采用接觸式管形測量機(jī)進(jìn)行彎管測量時(shí)，V形測
量叉與彎管接觸時(shí)容易劃傷彎管表面，有時(shí)還會(huì)造成細(xì)長軟質(zhì)彎管構(gòu)件的
彎曲線變形，測量時(shí)要求V形叉與管段軸向垂直，明顯降低了測量速度和精
度。如果采用非接觸式激光管形測量機(jī)，利用半導(dǎo)體激光器和光敏二極管
設(shè)計(jì)的測量叉對(duì)彎管進(jìn)行非接觸測量，或借助非接觸式激光探頭，實(shí)現(xiàn)管
形的3D測量，從而獲取彎管回彈角及伸長量，可提高測量精度和效率。因
此，非接觸式激光管形測量機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)際上，非接觸式管形
測量機(jī)也存在很多不足。比如需要對(duì)彎管進(jìn)行重復(fù)測量后，才能擬合出其
軸線所在位置及取向。另外，由于測量機(jī)零部件加工、裝配誤差和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)
節(jié)的配合間隙以及環(huán)境溫度等的影響，導(dǎo)致其測量精度存在一定偏差。據(jù)
相關(guān)資料介紹，為消除這些精度不足，通常測量直管段時(shí)需要連續(xù)掃描，
采用最小二乘法近似擬合彎管軸線等。
 
  通常，由國外進(jìn)口的高檔數(shù)控彎管機(jī)配有彎管測量裝置，但價(jià)格很高
，而且實(shí)際應(yīng)用效率非常低。國內(nèi)開發(fā)的接觸式彎管測量機(jī)，使用時(shí)需要
對(duì)彎管進(jìn)行接觸式多點(diǎn)測量，利用光電角位移編碼器經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出彎管的
幾何參數(shù)，這種測量機(jī)使用不方便，重復(fù)精度較低。而非接觸式彎管測量
機(jī)相對(duì)提高了測試效率和測試精度，但不具備測試彎管的伸長、起彎點(diǎn)位
置等重要功能。

  關(guān)于管材彎曲中的預(yù)測，是一個(gè)非常復(fù)雜的問題。通常的預(yù)測是指通
過理論、實(shí)驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)的整合，針對(duì)尚未進(jìn)行彎曲加工且可能出現(xiàn)的成形缺
陷給出預(yù)算結(jié)果，以便在彎曲加工中給予必要的補(bǔ)償和修正。但是，由于
目前對(duì)管材彎曲變形機(jī)理以及各種成形缺陷形成機(jī)制的理解還不夠深入，
很難提出準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果，這就給提高管材的數(shù)控彎曲加工精度帶來了很
大阻礙。現(xiàn)行彎管數(shù)控加工基本是利用測量機(jī)測試樣管的行位尺寸，經(jīng)修
正后反饋給彎管機(jī)再適當(dāng)補(bǔ)償后進(jìn)行數(shù)控彎管，實(shí)施過程很煩瑣。由此看
來，目前的數(shù)控彎管與其他數(shù)控加工方式柑比明顯落后，有礙于管材精確
彎曲技術(shù)的發(fā)展和普及，因此，期待著開發(fā)研制出更為科學(xué)的管形測量方
法和儀器。

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