[发明专利]冷弯成型过程中变形板带横截面轮廓的非接触式测量方法

说明书

技术领域

本发明属于冷弯成型工艺技术领域，具体涉及一种冷弯成型过程中变形板带横截面轮廓的非接触式测量方法。 

背景技术

冷弯成型（Cold Roll Forming）是通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面型材的塑性加工工艺。由于冷弯成型具有节材、节能、高效的特点，冷弯成型工艺通常被用于角钢、槽钢、Z型钢等开口型钢和圆形、矩形等断面闭口型钢的生产，其生产的各类型钢在车辆制造、工程机械、建筑结构、石油化工等行业应用广泛。 

目前，在冷弯成型过程中，对于变形的板材、带材截面轮廓形状的测量方法主要有两类： 

一类是接触式测量方法，通常用到的三种如下：第一种是铝条贴合的测量方法，该方法中简单实用、成本低，但铝条变形回弹会给测量数据带来很大误差；第二种是专利号为ZL02112306.3的板带钢材截面轮廓形状的检测方法，该方法精度较高，但由于在工艺过程中存在着振动、高温等问题，对测量装置干扰及磨损很大，并且该类方法安装复杂且难以完成；第三种是申请号为200710046466.5的发明专利，该方法简单易用、成本低，但存在自动化程度不高，人工工作量大等缺陷。 

另一类是非接触式测量方法，该类测量方法又主要有两种方法，第一种是结构光截面轮廓测量方法，如：哈尔滨理工大学学报发表的文章编号为1007-2683（1999）06-0108-06的结构光截面轮廓测量装置，该方法由于利用到光学参量，存在原理复杂、调试困难等缺陷；第二种主要代表是专利号为200510102652.7的清华大学的基于自标定算法的钢管截面轮廓测量方法，该方法要因不同规格尺寸钢材制作不同大小圆轨道，工作量大，且对轨道圆度要求很高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种通用性强、操作简便且测量结果准确的冷弯成型过程中变形板带横截面轮廓的非接触式测量方法，该测量方法基于一种冷弯成型过程中变形板带横截面轮廓的非接触式测量系统。 

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案： 

一种冷弯成型过程中变形板带横截面轮廓的非接触式测量系统，包括X方向移动平台、Y方向伸缩平台及转动平台，其中，X方向移动平台水平放置，作为整个系统的底座；Y方向 伸缩平台连接于X方向移动平台上，Y方向伸缩平台一方面可以沿Y方向上下平移，另一方面可以沿X_X方向左右平移；所述转动平台包括舵机、舵机安装支座、舵机转动支架、激光位移传感器安装支座、激光位移传感器，其中，舵机通过舵机安装支座固定于Y方向伸缩平台上，激光位移传感器固定于激光位移传感器安装支座上，舵机转动支架将舵机与激光位移传感器安装支座固定连接从而将舵机的转动传递到激光位移传感器上，实现激光位移传感器在XY平面内0～180°范围内的转动。 

进一步地，所述激光位移传感器安装支座安装激光位移传感器的一面上设有激光位移传感器位置调节孔，位置调节孔的形状为长条形通孔。 

进一步地，所述X方向移动平台包括底座、1个X轴丝杆、1个丝杆螺母、2个滑块、两根X轴导轨、两个X轴丝杆固定片、两个轴承、4个固定柱、4个与固定柱配合的角件、步进电机步和进电机安装座，其中，4个固定柱通过4个角件固定于底座的四角且4个固定柱的连线呈矩形；中间设有轴承安装槽的两个X轴丝杆固定片分别固定连接于相邻的两个固定柱之间，两个轴承安装于X轴丝杆固定片的轴承安装槽内，X轴丝杆通过轴承安装于X轴丝杆固定片上；两根X轴导轨平行地位于X轴丝杆两侧且每根X轴导轨的两端分别与固定柱固定相连；所述滑块与所述X轴导轨配合，同时与与X轴丝杆配合的丝杆螺母固定相连；X轴丝杆与步进电机的转动轴相连，步进电机通过步进电机安装座固定于底座的一端。 

进一步地，所述Y方向伸缩平台包括1个Y轴固定平台、1个Y轴移动平台、1个Y轴丝杆、2个Y轴导轨、2个Y轴丝杆固定片、12个与Y轴丝杆固定片配合的角件、2个丝杆固定法兰、4个直线轴承、2个直线轴承安装座、1个直线电机和1个直线电机安装座，其中，直线轴承、直线轴承安装座均通过角件固定于Y轴固定平台上，所述Y轴丝杆和Y轴导轨穿过直线轴承、直线轴承安装座并通过Y轴丝杆固定片上设置的Y轴丝杆安装槽和Y轴导轨安装槽安装于Y轴丝杆固定片上，Y轴丝杆和Y轴导轨的另一端通过丝杆固定法兰与Y轴移动平台固定相连；Y轴丝杆直接插入通过直线电机安装座固定于Y轴固定平台上的直线电机中，并与直线电机中的螺母啮合，实现丝杆上下平移。