一种板材折弯角度在线测量装置的制作方法

1.本实用新型属于工业测量技术领域，更具体地，涉及一种板材折弯角度在线测量装置。


背景技术：

2.板材折弯是工业生产一项重要而应用广泛的加工工艺。板材在折弯过程中容易出现回弹现象以及由于板内应力以及板厚不均匀引起加工误差，因此需要对折弯角度实时测量，才能保证折弯精度。
3.对于折弯角度测量传统的检测方式有两种，一种是人工检测，首件试折后人工测量角度和直线等精度，再通过调整相关补偿装置修正，这种方式暴露了效率低，适应性差，精度低等缺陷；另一种是采用半闭环控制方式，即调整上模下压量控制折弯角度，而板材成型的角度与模具开口，板材厚度，材料回弹，上模下压量有关，数控装置只能控制上模下压量，对环外因素造成误差无能为力。因此，亟需设计一种新的板材折弯角度测量装置。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种板材折弯角度在线测量装置，旨在解决现有的测量中效率低、适应性差、精度低等问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种板材折弯角度在线测量装置，其特征在于，所述装置包括两组传感器与上位机，两组传感器分别位于承载待折弯板材的下模相背的两侧，且传感器与所述上位机相连接，每组传感器包括：线激光器；两个相机，设于所述线激光器的两侧；本体，所述相机和线激光器沿所述本体的长度方向设于所述本体内；滑轨，所述滑轨与板材折弯过程中板材方向平行，所述本体滑动设于所述滑轨上并且所述本体的长度方向与所述滑轨平行，以使所述线激光器发射的线激光射于所述板材的背部和所述下模的表面，所述相机用于采集板材背部和下模表面的图像并将所述图像传输给所述上位机；上位机用于对来自所述相机的图像进行处理以得到待折弯板材的折弯角度。
6.优选地，所述线激光器发射的线激光中部分激光与所述板材平面垂直，部分激光与所述下模表面垂直。
7.优选地，所述本体包括内框和底座，所述线激光器和两个相机位于所述内框中，所述底座为u字形，所述u字形的两侧板上设有弧形开槽，所述内框的两端设有凸起，所述凸起滑动地设置于所述弧形开槽。
8.优选地，所述凸起上活动地设置有固定帽，所述固定帽用于固定所述内框在所述弧形槽的位置。
9.优选地，所述弧形开槽的圆心角为30
°
～90
°
。
10.优选地，所述滑轨还包括滑座，所述滑座一端与滑轨配合，另一端与底座固定连接。
11.优选地，两相机对称设于线激光器的两侧。
12.优选地，所述本体还包括透明防护罩，所述透明防护罩罩设于所述内框外围。
13.通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
14.1.本技术通过设置两组传感器，每组传感器包括两个工业相机、一个线激光器即可实现折弯角度的测量，具有无接触、测量速度快、测量精度高且成本低等优点；
15.2.工业相机和线激光器设于滑轨上可以很方便的实心折弯板材全长的测量，成本低廉，便于工业化应用；
16.3.本技术通过上位机处理数据，无需人工计算，对操作人员无特殊技术要求，降低了工人的劳动强度，解放了生产力；
17.4.可以通过弧形开槽控制线激光器和相机的角度，适用于不同的工位需要，适应范围广。
附图说明
18.图1示意性示出了本实施例的板材折弯角度在线测量装置中部分装置的结构示意图；
19.图2示意性示出了本实施例的板材折弯角度在线测量装置的示意图；
20.图3示意性示出了本实施例的板材折弯角度在线测量装置的部分装置的爆炸示意图；
21.图4示意性示出了本实施例的板材折弯角度在线测量装置的本体、线激光器和相机的结构示意图；
22.图5示意性示出了本实施例的板材折弯角度在线测量装置测量原理图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0023]1‑
相机；2
‑
底座；3
‑
线激光器；4
‑
透明防护罩；5
‑
滑座；6
‑
上板；7
‑
内框。
具体实施方式
[0024]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0025]
在板材折弯时板材首先平放在机床的下模的v形开口上，机床开始作业时，上模向下进给，与板材逐步接触，板材受力产生变形，板材的背部外表面与下模的外表面形成钝角，本技术则通过测量该钝角进一步计算得到板材的折弯角度。
[0026]
本技术的板材折弯角度在线测量装置包括两组传感器装置以及上位机，两组传感器分别位于折弯板材的背部且分别位于承载待折弯板材的下模相背的两侧，每组传感器包括线激光器3、两个相机1、本体以及滑轨，如图1～4所示。
[0027]
其中，如图5所示，线激光器3照射于折弯板的背部，所述线激光器3发射的线激光中部分激光与板材平面垂直，部分激光与下模表面垂直。
[0028]
两个相机1，设于所述线激光器3的两侧，优选为对称设置，用于采集板材背部和下模表面的图像，以使上位机重构三维图像；本实施例中，相机优选为大恒水星系列usb3.0数字摄像机或相近产品。
[0029]
本体，所述相机1和线激光3设于所述本体内；
[0030]
如图3所示，所述本体包括内框7和底座2，所述线激光器3和两个相机1位于所述内框7中，所述底座2为u字形，所述u字形的两侧板上设有弧形开槽，所述内框的两端设有凸起，所述凸起滑动地设置于所述弧形开槽中，所述凸起上活动地设置有固定帽，所述固定帽用于固定所述内框在所述弧形槽的位置。所述内框7还可以通过一上板6与底座2连接，凸起设于上板6两端。优选的所述凸起和固定帽可以采用螺栓和螺帽代替。
[0031]
所述弧形开槽的圆心角为30
°
～90
°
，进一步优选为60
°
。
[0032]
如图2所示，所述本体还包括透明防护罩4，所述透明防护罩4罩设于所述内框7外围。
[0033]
滑轨，所述滑轨与板材折弯过程中板材方向平行，所述本体滑动设于所述滑轨上并且所述本体的长度方向与所述滑轨平行，以使所述线激光器发射的线激光射于所述板材的背部，所述相机用于采集板材背部的图像并将所述图像传输给所述上位机。
[0034]
所述滑轨还包括滑座5，所述滑座5一端与滑轨配合，另一端与底座2固定连接，实现底座2沿着板材折弯方向移动，进而实现全长测量。
[0035]
上位机，与所述相机1连接，所述上位机接收所述板材背部图像并对所述板材背部图像进行处理获得所述板材的折弯角度。
[0036]
如图5所示，通过线激光器3和相机1可以获得板材两表面与下模表面的角度γ1和γ2，则板材折弯角度θ为θ＝360
°‑
γ1‑
γ2。
[0037]
本技术的相机和线激光器固定在导轨机构之上，导轨可以安装在机床上，折弯作业开始前，将滑块移动到合适位置并固定，将线激光打在板材和机床下模侧壁上，保证激光平面分别与板材平面和机床下模侧壁平面垂直，将相机调整至合适拍摄角度。
[0038]
折弯作业开始时，工业相机采集图像并传输至上位机，上位机对图像信号线激光进行中心线提取，再利用双目相机左右视图对应的中心线完成激光线中心线的三维重建，得到两条中心线点云数据，因为激光平面分别与板材平面和机床下模侧壁平面垂直，两条中心线夹角即为板材与机床下模侧壁夹角。本实用新型可广泛用于数控折弯机折弯板材折弯夹角的测量。
[0039]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。